TCP/IP-Grundlagen für Microsoft Windows

Kapitel 3 – IP-Adressierung

Veröffentlicht: 02. Nov 2004

Zusammenfassung

In diesem Kapitel werden die Details der Adressierung für IPv4 und IPv6 beschrieben. Netzwerkadministratoren müssen mit beiden Arten der Adressierung eingehend vertraut sein, um TCP/IP-Netzwerke (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) verwalten und Probleme bei der auf TCP/IP basierenden Kommunikation beheben zu können. In diesem Kapitel werden die Typen der IPv4- (Internet Protocol Version 4) und IPv6-Adressen (Internet Protocol Version 6) ausführlich behandelt. Zudem werden die den Schnittstellen von Netzwerkknoten zugeordneten Typen von Unicastadressen beschrieben.

Auf dieser Seite

	Ziele dieses Kapitels
	IPv4-Adressierung
	IPv6-Adressierung
	Vergleichen der IPv4- und IPv6-Adressierung
	Zusammenfassung des Kapitels
	Kapitelglossar

Ziele dieses Kapitels

Nach der Lektüre dieses Kapitels werden Sie in der Lage sein, folgende Aufgaben auszuführen:

•	Beschreiben der Syntax für IPv4-Adressen und Adresspräfixe sowie Konvertieren zwischen Binär- und Dezimalzahlen.
•	Aufführen der drei Typen von IPv4-Adressen und Angeben von Beispielen für die einzelnen Typen.
•	Beschreiben der Unterschiede zwischen öffentlichen, privaten und unzulässigen IPv4-Adressen.
•	Beschreiben der Syntax für IPv6-Adressen und Adresspräfixe sowie Konvertieren zwischen Binär- und Hexadezimalzahlen.
•	Aufführen der drei Typen von IPv6-Adressen und Angeben von Beispielen für die einzelnen Typen.
•	Beschreiben der Unterschiede zwischen IPv6-Unicastadressen vom Typ "global", "standortlokal" (Site-local) und "verbindungslokal" (Link-local).
•	Konvertieren einer IEEE 802-Adresse (Institute of Electrical and Electronics Engineers) in einen IPv6-Schnittstellenbezeichner.
•	Vergleichen von Adressen und Adressierungskonzepten zwischen IPv4 und IPv6.

Zum Seitenanfang

IPv4-Adressierung

Eine IP-Adresse ist ein Bezeichner, der einer Schnittstelle oder einem Schnittstellensatz auf der Internet-Schicht zugeordnet wird. Jede IP-Adresse kann die Quelle oder das Ziel von IP-Paketen kennzeichnen. Für IPv4 besitzt jeder Knoten in einem Netzwerk eine oder mehrere Schnittstellen, und Sie können für jede dieser Schnittstellen TCP/IP aktivieren. Wenn Sie für eine Schnittstelle TCP/IP aktivieren, weisen Sie ihr eine oder mehrere logische IPv4-Adressen zu, entweder automatisch oder manuell. Die IPv4-Adresse ist eine logische Adresse, da sie auf der Internet-Schicht zugeordnet wird und keine Beziehung zu den Adressen besitzt, die auf der Netzzugangsschicht verwendet werden. IPv4-Adressen besitzen eine Länge von 32 Bit.

IPv4-Adresssyntax

Wenn Netzwerkadministratoren IPv4-Adressen mithilfe der Binärnotation angeben würden, müsste jede Adresse als Zeichenfolge aus 32 Einsen und Nullen dargestellt werden. Da derartige Zeichenfolgen umständlich anzugeben und schwer zu merken sind, verwenden Administratoren eine Notation, bei der jeweils vier Dezimalzahlen (zwischen 0 und 255) durch Punkte voneinander getrennt werden (Punkt-Dezimalnotation). Jede Dezimalzahl, auch als Oktett bekannt, stellt 8 Bit (1 Byte) der aus 32-Bit bestehenden Adresse dar.

Die IPv4-Adresse 11000000101010000000001100011000 wird z. B. in der Punkt-Dezimalnotation als 192.168.3.24 ausgedrückt. Wenn Sie eine IPv4-Adresse von der Binärnotation in die Punkt-Dezimalnotation konvertieren möchten, müssen Sie wie folgt vorgehen:

•	Segmentieren der Adresse in 8-Bit-Blöcke: 11000000 10101000 00000011 00011000
•	Konvertieren der einzelnen Blöcke in Dezimalzahlen: 192 168 3 24
•	Trennen der Blöcke durch Punkte: 192.168.3.24

Wenn Sie auf eine IPv4-Adresse verweisen, verwenden Sie die Notation w.x.y.z. Abbildung 3-1 zeigt die IPv4-Adressstruktur.

Figure 3-1 The IPv4 address in dotted decimal notation

Abbildung 3-1 Die IPv4-Adresse in der Punkt-Dezimalnotation
Bild maximieren

Damit Sie mit dem Wechsel zwischen den binären und dezimalen Formaten vertraut werden, können Sie sich die binären (zur Basis₂) und dezimalen (zur Basis₁₀) Zahlensysteme sowie die Konvertierung zwischen den Systemen nochmals verinnerlichen. Obwohl Sie auch den Rechner der Betriebssysteme Microsoft® Windows Server™ 2003 oder Windows® XP für das Konvertieren zwischen Dezimal- und Binärzahlen verwenden können, ist der Vorgang leichter zu verstehen, wenn er manuell durchgeführt wird.

Konvertieren von Binärzahlen in Dezimalzahlen

Das dezimale Zahlensystem verwendet die Ziffern 0 bis 9 und die Potenzen von 10, um eine Zahl auszudrücken. Die Dezimalzahl 207 besteht z. B. aus der Summe von 2x10² + 0x10¹ + 7x10⁰. Das binäre Zahlensystem verwendet die Ziffern 1 und 0 und die Potenzen von 2, um eine Zahl auszudrücken. Die Binärzahl 11001 ist die Summe von 1x2⁴ + 1x2³ + 0x2² + 0x2¹ + 1x2⁰. Die Punkt-Dezimalnotation umfasst niemals Zahlen, die größer als 255 sind, da jede Dezimalzahl 8 Bit einer aus 32-Bit bestehenden Adresse darstellt. Die größte, durch 8 Bit darstellbare Zahl im Binärformat ist 11111111, wobei es sich im Dezimalformat um die 255 handelt.

In Abbildung 3-2 werden eine aus 8 Bit bestehende Binärzahl, die Bitpositionen und ihre Dezimalwerte gezeigt.

Abbildung 3-2 Eine aus 8 Bit bestehende Binärzahl
Bild maximieren

Um eine 8-Bit-Zahl aus dem Binärformat in das Dezimalformat zu konvertieren (beginnend am Anfang von Abbildung 3-2), gehen Sie wie folgt vor:

1.	Wenn die achte Bitposition 1 entspricht, fügen Sie dem Gesamtwert 128 hinzu.
2.	Wenn die siebente Bitposition 1 entspricht, fügen Sie dem Gesamtwert 64 hinzu.
3.	Wenn die sechste Bitposition 1 entspricht, fügen Sie dem Gesamtwert 32 hinzu.
4.	Wenn die fünfte Bitposition 1 entspricht, fügen Sie dem Gesamtwert 16 hinzu.
5.	Wenn die vierte Bitposition 1 entspricht, fügen Sie dem Gesamtwert 8 hinzu.
6.	Wenn die dritte Bitposition 1 entspricht, fügen Sie dem Gesamtwert 4 hinzu.
7.	Wenn die zweite Bitposition 1 entspricht, fügen Sie dem Gesamtwert 2 hinzu.
8.	Wenn die erste Bitposition 1 entspricht, fügen Sie dem Gesamtwert 1 hinzu.

Für die 8-Bit-Binärzahl 10111001 ergibt sich z. B. Folgendes:

1.	Die achte Bitposition entspricht 1. Fügen Sie dem Gesamtwert 128 hinzu. Der Gesamtwert beträgt jetzt 128.
2.	Die siebente Bitposition entspricht 0.
3.	Die sechste Bitposition entspricht 1. Fügen Sie dem Gesamtwert 32 hinzu. Der Gesamtwert beträgt jetzt 160.
4.	Die fünfte Bitposition entspricht 1. Fügen Sie dem Gesamtwert 16 hinzu. Der Gesamtwert beträgt jetzt 176.
5.	Die vierte Bitposition entspricht 1. Fügen Sie dem Gesamtwert 8 hinzu. Der Gesamtwert beträgt jetzt 184.
6.	Die dritte Bitposition entspricht 0.
7.	Die zweite Bitposition entspricht 0.
8.	Die erste Bitposition entspricht 1. Fügen Sie dem Gesamtwert 1 hinzu. Der Gesamtwert beträgt jetzt 185.

Daher ergibt sich aus der Binärzahl 10111001 die Dezimalzahl 185.

Addieren Sie also die dezimalen Äquivalente für die Bitpositionen, die den Wert 1 besitzen, um eine Binärzahl in das dezimale Äquivalent zu konvertieren. Wenn alle 8 Bit den Wert 1 besitzen, addieren Sie 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 und erhalten 255.

Konvertieren von Dezimalzahlen in Binärzahlen

Um eine Zahl bis zu 255 aus dem Dezimalformat manuell in das Binärformat zu konvertieren (beginnend in der dezimalen Spalte von Abbildung 3-2), gehen Sie wie folgt vor:

1.	Wenn die Zahl größer ist als 127, setzen Sie eine 1 an die achte Bitposition und subtrahieren 128 von der Zahl. Andernfalls setzen Sie an die achte Bitposition eine 0.
2.	Wenn die verbleibende Zahl größer ist als 63, setzen Sie eine 1 an die siebente Bitposition und subtrahieren 64 von der Zahl. Andernfalls setzen Sie an die siebente Bitposition eine 0.
3.	Wenn die verbleibende Zahl größer ist als 31, setzen Sie eine 1 an die sechste Bitposition und subtrahieren 32 von der Zahl. Andernfalls setzen Sie an die sechste Bitposition eine 0.
4.	Wenn die verbleibende Zahl größer ist als 15, setzen Sie eine 1 an die fünfte Bitposition und subtrahieren 16 von der Zahl. Andernfalls setzen Sie an die fünfte Bitposition eine 0.
5.	Wenn die verbleibende Zahl größer ist als 7, setzen Sie eine 1 an die vierte Bitposition und subtrahieren 8 von der Zahl. Andernfalls setzen Sie an die vierte Bitposition eine 0.
6.	Wenn die verbleibende Zahl größer ist als 3, setzen Sie eine 1 an die dritte Bitposition und subtrahieren 4 von der Zahl. Andernfalls setzen Sie an die dritte Bitposition eine 0.
7.	Wenn die verbleibende Zahl größer ist als 1, setzen Sie eine 1 an die zweite Bitposition und subtrahieren 2 von der Zahl. Andernfalls setzen Sie an die zweite Bitposition eine 0.
8.	Wenn die verbleibende Zahl die 1 ist, setzen Sie eine 1 an die erste Bitposition. Andernfalls setzen Sie an die erste Bitposition eine 0.

Hier folgt ein Beispiel für die Konvertierung der Zahl 197 aus dem Dezimalformat in das Binärformat:

1.	Da die Zahl 197 größer ist als 127, setzen Sie eine 1 an die achte Bitposition und subtrahieren 128 von 197, wodurch sich der Restwert 69 ergibt. Die binäre Zahl lautet bis jetzt 1xxxxxxx.
2.	Da die Zahl 69 größer ist als 63, setzen Sie eine 1 an die siebente Bitposition und subtrahieren 64 von 69, wodurch sich der Restwert 5 ergibt. Die binäre Zahl lautet bis jetzt 11xxxxxx.
3.	Da 5 nicht größer ist als 31, setzen Sie an die sechste Bitposition eine 0. Die binäre Zahl lautet bis jetzt 110xxxxx.
4.	Da 5 nicht größer ist als 15, setzen Sie an die fünfte Bitposition eine 0. Die binäre Zahl lautet bis jetzt 1100xxxx.
5.	Da 5 nicht größer ist als 7, setzen Sie an die vierte Bitposition eine 0. Die binäre Zahl lautet bis jetzt 11000xxx.
6.	Da die Zahl 5 größer ist als 3, setzen Sie eine 1 an die dritte Bitposition und subtrahieren 4 von 5, wodurch sich der Restwert 1 ergibt. Die binäre Zahl lautet bis jetzt 110001xx.
7.	Da 1 nicht größer ist als 1, setzen Sie an die zweite Bitposition eine 0. Die binäre Zahl lautet bis jetzt 1100010x.
8.	Da 1 gleich 1 ist, setzen Sie eine 1 an die erste Bitposition. Die sich ergebende Binärzahl ist 11000101. Die dezimale Zahl 197 entspricht somit der binären Zahl 11000101.

Überprüfen Sie beim Konvertieren aus dem Dezimalformat in das Binärformat also, ob die Dezimalzahl den durch die Bitpositionen repräsentierten Stellenwert enthält, vom achten Bit bis zum ersten Bit. Wenn jeder Stellenwert vorhanden ist, wobei mit dem achten (128) begonnen wird, setzen Sie das Bit für diese Bitposition auf den Wert 1. Die Dezimalzahl 211 enthält 128, 64, 16, 2 und 1. Daher ergibt 211 in der Binärnotation die Zahl 11010011.

IPv4-Adresspräfixe

Jedes Bit einer eindeutigen IPv4-Adresse besitzt einen definierten Wert. IPv4-Adresspräfixe drücken jedoch Bereiche von IPv4-Adressen aus, in denen null oder mehr der höherwertigen Bit auf bestimmte Werte festgelegt sind und der Rest der niederwertigen variablen Bit auf 0 gesetzt werden. Adresspräfixe werden standardmäßig dazu verwendet, um einen Bereich zulässiger Adressen, zu Subnetzen zugeordnete Netzwerkbezeichner und Routen darzustellen.

Sie müssen die Anzahl der höherwertigen, unveränderlichen Bit und ihre Werte ermitteln, um ein IPv4-Adresspräfix darzustellen. Dann können Sie die Notation mit der Präfixlänge oder die Punkt-Dezimalnotation verwenden.

Präfixlängennotation

Wenn Sie die Präfixlängennotation verwenden, stellen Sie Adresspräfixe als Startadresse/Präfixlänge dar, wobei:

•	Startadresse die in Punkt-Dezimalnotation geschriebene erste mathematisch mögliche Adresse im Bereich darstellt. Geben Sie für die festen Bit ihre definierten Werte an, und legen Sie für die restlichen Bit den Wert 0 fest, um die Startadresse zu bilden.
•	Präfixlänge stellt die Anzahl der höherwertigen festen Bit in der Adresse dar.

Der IPv4-Adresspräfix 131.107.0.0/16 gibt z. B. einen Bereich von 65.536 Adressen an. Die Präfixlänge, 16, gibt an, dass alle Adressen im Bereich mit denselben 16 Bit beginnen wie die Startadresse. Da die ersten 16 Bit der Startadresse auf 10000011 01101011 (131 107 in Dezimalnotation) festgelegt sind, besitzen alle Adressen im Bereich die 131 als erstes und 107 als zweites Oktett. Mit den 16 variablen Bit in den letzten beiden Oktetts ergeben sich insgesamt 2¹⁶ oder 65.536 mögliche Adressen.

Wenn Sie ein Adresspräfix mithilfe der Präfixlängennotation angeben müssen, erstellen Sie die Startadresse, indem Sie alle variablen Bit auf den Wert 0 setzen. Dann konvertieren Sie die Adresse in die Punkt-Dezimalnotation, um dann einen Schrägstrich und die Anzahl der festen Bit (die Präfixlänge) hinter der Startadresse hinzuzufügen.

Das IPv4-Adresspräfix 131.107.0.0/16 besitzt 16 feste Bit (10000011 01101011). Die Startadresse besteht aus den ersten 16 Bit, die unveränderlich sind und den letzten 16 Bit, die den Wert 0 erhalten, wodurch sich 10000011 01101011 00000000 00000000 oder 131.107.0.0 ergibt. Als Nächstes würden Sie einen Schrägstrich hinzufügen und die Anzahl der festen Bit (/16) angeben, um das Adresspräfix als 131.107.0.0/16 darzustellen.

Die Präfixlängennotation ist auch als CIDR-Notation (Classless Inter-Domain Routing) bekannt.

Punkt-Dezimalnotation

Sie können die Präfixlänge einer IPv4-Adresse auch als 32-Bit-Zahl in der Punkt-Dezimalnotation angeben. Dazu legen Sie alle festen Bit auf den Wert 1 sowie alle variablen Bit auf den Wert 0 fest. Anschließend konvertieren Sie das Ergebnis in die Punkt-Dezimalnotation. In Anbindung an unser vorheriges Beispiel legen Sie für die 16 festen Bit den Wert 1 und für die 16 variablen Bit den Wert 0 fest. Daraus ergibt sich 11111111 11111111 00000000 00000000 oder 255.255.0.0. Das Adresspräfix wird als 131.107.0.0, 255.255.0.0 angegeben. Die Angabe der Präfixlänge als punkt-dezimale Zahl ist auch als Netzwerkmasken- oder Subnetzmaskennotation bekannt.

In Tabelle 3-1 sind die Dezimalwerte eines Oktetts aufgeführt, wenn Sie für die aufeinander folgenden höherwertigen Bit einer aus 8 Bit bestehenden Zahl den Wert 1 festlegen.

Bitanzahl	Binär	Dezimal
0	00000000	0
1	10000000	128
2	11000000	192
3	11100000	224
4	11110000	240
5	11111000	248
6	11111100	252
7	11111110	254
8	11111111	255

Tabelle 3-1 Dezimale Werte für die Präfixlängen

Wenn Sie IPv4-Adresspräfixe unter Windows konfigurieren, verwenden Sie die Subnetzmaskennotation häufiger als die Präfixlängennotation. Sie müssen jedoch mit beiden Notationsarten vertraut sein, da einige Dialogfelder der Windows-Konfiguration von Ihnen die Verwendung der Präfixlängennotation und nicht die Subnetzmaskennotation verlangen. Ein weiterer Grund ist, dass IPv6 nur die Präfixlängennotation unterstützt.

Typen von IPv4-Adressen

Die Internetstandards definieren die folgenden Typen von IPv4-Adressen:

•

Unicast

Zuordnung zu einer einzelnen Netzwerkschnittstelle, die sich in einem bestimmten Subnetz befindet; wird für die 1:1-Kommunikation verwendet.

•

Multicast

Zuordnung zu einer oder mehreren Netzwerkschnittstelle, die sich in verschiedenen Subnetzen befinden; wird für die 1:N-Kommunikation verwendet.

•

Broadcast

Zuordnung zu allen Netzwerkschnittstellen, die sich in einem Subnetz befinden; wird für die 1:M-Kommunikation (M=Alle) im Subnetz verwendet.

In den folgenden Abschnitten werden diese Adresstypen eingehender erläutert.

IPv4-Unicastadressen

Die IPv4-Unicastadresse kennzeichnet die Position einer Schnittstelle im Netzwerk auf dieselbe Weise, in der die Angabe von Straßenname und Hausnummer ein Haus in einem Ort kennzeichnet. So wie die Wohnanschrift einen eindeutigen Aufenthaltsort kennzeichnet, muss eine IPv4-Unicastadresse global eindeutig sein und ein eindeutiges Format besitzen.

Jede IPv4-Unicastadresse umfasst einen Netzwerk-ID- und einen Host-ID-Anteil.

•

Der Netzwerk-ID-Anteil (auch als Netzwerkadresse bekannt) einer IPv4-Unicastadresse kennzeichnet die Schnittstellengruppe, die sich in demselben physischen oder logischen Netzwerksegment befinden, dessen Grenzen durch IPv4-Router definiert sind. Ein Netzwerksegment in TCP/IP-Netzwerken ist auch als Subnetz oder Verbindung bekannt. Alle Knoten desselben physischen oder logischen Subnetzes verwenden dieselbe Netzwerk-ID, wobei die Netzwerk-ID im gesamten TCP/IP-Netzwerk eindeutig sein muss.

•

Der Host-ID-Anteil (auch als Hostadresse bekannt) einer IPv4-Unicastadresse kennzeichnet die Schnittstelle eines Netzwerkknotens in einem Subnetz. Die Host-ID muss innerhalb des Netzwerksegments eindeutig sein.

In Abbildung 3-3 wird die Struktur eines Beispiels einer IPv4-Unicastadresse veranschaulicht.

Figure 3-3 Structure of an example unicast IPv4 address

Abbildung 3-3 Struktur eines Beispiels einer IPv4-Unicastadresse
Bild maximieren

Wenn die Netzwerk-ID im TCP/IP-Netzwerk und die Host-ID im Netzwerksegment eindeutig sind, ist die gesamte IPv4-Unicastadresse im gesamten TCP/IP-Netzwerk ebenfalls eindeutig.

Internetadressklassen

Die Internetgemeinschaft hat die Adressklassen ursprünglich definiert, um Adresspräfixe systematisch zu Netzwerken mit variierender Größe zuzuordnen. Die Klasse der Adressen hat angegeben, wie viele Bit für die Netzwerk-ID und wie viele Bit für die Host-ID verwendet wurden. Die Adressklassen haben außerdem die mögliche Anzahl von Netzwerken sowie die Anzahl der Hosts pro Netzwerk festgelegt. Von den fünf Adressklassen waren die Klasse A, B und C für IPv4-Unicastadressen reserviert. Adressen der Klasse D wurden für IPv4-Multicastadressen und Adressen der Klasse E für experimentelle Zwecke reserviert.

Netzwerk-IDs der Klasse A wurden Netzwerken mit einer sehr großen Anzahl von Hosts zugeordnet. Die Präfixlänge von Netzwerk-IDs der Klasse A beträgt nur 8 Bit, wodurch die verbleibenden 24 Bit zum Kennzeichnen von bis zu 16.777.214 Host-IDs verwendet werden können. Die kurze Präfixlänge beschränkt jedoch die Anzahl von Netzwerken, die Netzwerk-IDs der Klasse A erhalten können, auf 126. Erstens wird das höherwertige Bit in Netzwerk-IDs der Klasse A immer auf den Wert 0 festgelegt. Diese Konvention schränkt die Anzahl von Netzwerk-ID der Klasse A von 256 auf 126 ein. Zweitens können Adressen, bei denen die ersten acht Bit auf 00000000 eingestellt sind nicht zugeordnet werden, da diese eine reservierte Netzwerk-ID bilden. Drittens können Adressen, bei denen die ersten acht Bit auf 01111111 (127 in Dezimalnotation) eingestellt sind, nicht zugeordnet werden, da diese für Loopbackadressen reserviert sind. Die letzten beiden Konventionen verringern die Anzahl der Netzwerk-IDs der Klasse A von 128 auf 126.

Für alle IPv4-Netzwerk-IDs sind die zwei Host-IDs, bei denen die Hostbit alle auf 0 oder alle auf 1 festgelegt sind, reserviert und können nicht zu Schnittstellen von Netzwerkknoten zugewiesen werden. Durch diese Konvention wird die Anzahl der Host-IDs in Netzwerken der Klasse A von 16.777.216 (2²⁴) auf 16.777.214 verringert.

In Abbildung 3-4 wird die Struktur einer Adresse der Klasse A veranschaulicht.

Figure 3-4 Structure of class A addresses

Abbildung 3-4 Struktur von Adressen der Klasse A
Bild maximieren

Netzwerk-IDs der Klasse B wurden zu mittelgroßen bis großen Netzwerken zugeordnet. In den Adressen dieser Netzwerke geben die ersten 16 Bit ein bestimmtes Netzwerk und die letzten 16 Bit einen bestimmten Host an. Die beiden höherwertigen Bit in einer Adresse der Klasse B erhalten immer den Wert 10, wodurch das Adresspräfix für alle Netzwerke und Adressen der Klasse B 128.0.0.0/2 (oder 128.0.0.0, 192.0.0.0) ergibt. Mit Netzwerk-IDs der Klasse B, die durch 14 Bit dargestellt werden, und durch 16 Bit dargestellte Host-IDs, können Adressen der Klasse B zu 16.384 Netzwerken mit bis zu 65.534 Hosts pro Netzwerk zugewiesen werden.

In Abbildung 3-5 wird die Struktur einer Adresse der Klasse B veranschaulicht.

Figure 3-5 Structure of class B addresses

Abbildung 3-5 Struktur von Adressen der Klasse B
Bild maximieren

Adressen der Klasse C wurden kleinen Netzwerken zugewiesen. In den Adressen dieser Netzwerke geben die ersten 24 Bit ein bestimmtes Netzwerk und die letzten 8 Bit einen bestimmten Host an. Die beiden höherwertigen Bit in einer Adresse der Klasse C erhalten immer den Wert 110, wodurch das Adresspräfix für alle Netzwerke und Adressen der Klasse C 192.0.0.0/3 (oder 192.0.0.0, 224.0.0.0) ergibt. Mit Netzwerk-IDs der Klasse C, die durch 21 Bit dargestellt werden, und durch 8 Bit dargestellte Host-IDs können Adressen der Klasse C ingesamt 2.097.152 Netzwerken mit bis zu 254 Hosts pro Netzwerk zugewiesen werden.

In Abbildung 3-6 wird die Struktur einer Adresse der Klasse C veranschaulicht.

Figure 3-6 Structure of class C addresses

Abbildung 3-6 Struktur von Adressen der Klasse C
Bild maximieren

Adressen der Klasse D sind für IPv4-Multicastadressen reserviert. Die vier höherwertigen Bit in einer Adresse der Klasse D erhalten immer den Wert 1110, wodurch das Adresspräfix für alle Adressen der Klasse D 224.0.0.0/4 (oder 224.0.0.0, 240.0.0.0) ergibt. Weitere Informationen finden Sie in diesem Kapitel unter "IPv4-Multicastadressen".

Adressen der Klasse E sind für experimentelle Zwecke reserviert. Die höherwertigen Bit in einer Adresse der Klasse E erhalten den Wert 1111, wodurch das Adresspräfix für alle Adressen der Klasse E 240.0.0.0/4 (oder 240.0.0.0, 240.0.0.0) ergibt.

In Tabelle 3-2 sind die Internetadressklassen A, B und C zusammengefasst, die für IPv4-Unicastadressen verwendet werden können.

Klasse	Wert für w	Netzwerk-ID-Anteil	Host-ID-Anteil	Netzwerk-IDs	Host-IDs pro Netzwerk
A	1-126	w	x.y.z	126	16,277,214
B	127-191	w.x	y.z	16,384	65,534
C	192-223	w.x.y	z	2,097,152	254

Tabelle 3-2 Übersicht über die Internetadressklassen

Moderne Internetadressen

Die Internetadressklassen stellen eine veraltete Methode zur Reservierung von Unicastadressen dar, da sie sich als uneffizient erwiesen haben. Eine große Organisationen mit einer Netzwerk-ID der Klasse A kann bis zu 16.777.214 Hosts besitzen. Wenn die Organisationen jedoch nur 70.000 Host-IDs nutzt, werden 16.707.214 potenzielle IPv4-Unicastadressen für das Internet verschwendet.

Seit 1993 werden IPv4-Adresspräfixe auf Basis der tatsächlichen Anforderungen einer Organisation nach über das Internet zugänglichen IPv4-Unicastadressen zugeordnet. Diese Methode ist als CIDR (Classless Inter-Domain Routing) bekannt. Angenommen eine Organisation ermittelt, dass sie 2.000 über das Internet zugängliche IPv4-Unicastadressen benötigt. Die ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) oder ein ISP (Internet Service Provider) reserviert ein IPv4-Adresspräfix, bei dem 21 Bit unveränderlich sind, wodurch 11 Bit für die Host-IDs verbleiben. Aus den 11 Bit für die Host-IDs können 2046 mögliche IPv4-Unicastadressen erstellt werden.

CIDR-basierte Adresszuweisungen beginnen normalerweise mit 24 Bit für die Netzwerk-ID und 8 Bit für die Host-ID. In Tabelle 3-3 ist die erforderliche Anzahl von Host-IDs sowie die entsprechende Präfixlänge für CIDR-basierte Adresszuweisungen aufgeführt.

Anzahl der Host-IDs	Präfixlänge	Durch Punkte getrennte Dezimalwerte
2–254	/24	255.255.255.0
255–510	/23	255.255.254.0
511–1,022	/22	255.255.252.0
1,021–2,046	/21	255.255.248.0
2,047–4,094	/20	255.255.240.0
4,095–8,190	/19	255.255.224.0
8,191–16,382	/18	255.255.192.0
16,383–32,766	/17	255.255.128.0
32,767–65,534	/16	255.255.0.0

Tabelle 3-3 Host-ID-Anforderungen und CIDR-basierte Präfixlängen

Öffentliche Adressen

Wenn Sie direkte Verbindungen (über Router) zum Internet wünschen, müssen Sie öffentliche Adressen verwenden. Wenn Sie indirekte Verbindungen (über Proxys oder übersetzt) zum Internet wünschen, können Sie entweder öffentliche oder private Adressen verwenden. Wenn das Intranet in keiner Weise mit dem Internet verbunden ist, können Sie beliebige IPv4-Adressen verwenden. Sie sollten jedoch private Adressen verwenden, um eine erneute Nummerierung des Netzwerks zu vermeiden, sollte das Intranet irgendwann direkt mit dem Internet verbunden werden.

Die ICANN ordnet öffentliche Adressen zu, die entweder aus traditionell zugeordneten klassenbezogenen Netzwerk-IDs bestehen oder sie weist (in jüngster Zeit) CIDR-basierte Adresspräfixe zu, die im Internet garantiert eindeutig sind. Für CIDR-basierte Adresspräfixe reicht der Wert von w (das erste Oktett) von 1 bis 126 und von 128 bis 223, ausgenommen die privaten Adresspräfixe, die im Abschnitt "Private Adressen" in diesem Kapitel beschrieben werden.

Wenn die ICANN einer Organisation ein öffentliches Adresspräfix zuweist, werden den Routern im Internet Routen hinzugefügt, damit der an dieses Adresspräfix gerichtete Datenverkehr die Organisation erreichen kann. Wenn einer Organisation z. B. ein Adresspräfix zugewiesen wird, existiert dieses Adresspräfix ebenfalls als Route in den Routern des Internets. IPv4-Pakete, die an Adressen innerhalb des zugewiesenen Adresspräfix gesendet wurden, werden an das richtige Ziel geleitet.

Ungültige Adressen

Private Intranets von Organisation, die keine Internetverbindung erfordern, können beliebige Adressschemata wählen und auch öffentliche Adresspräfixe verwenden, die die ICANN anderen Netzwerken zugeordnet hat. Wenn sich die private Organisation später dazu entschließt, eine direkte Verbindung mit dem Internet einzurichten, können diese Adressen mit vorhandenen öffentlichen Adressen in Konflikt geraten und zu ungültigen Adressen werden. Organisationen mit ungültigen Adressen können keinen Datenverkehr über diese Adressen empfangen, da die Router im Internet den an die von der ICANN zugewiesenen Adresspräfixe gerichteten Datenverkehr an die zugeordneten Organisationen senden und nicht an die Organisationen, die ungültige Adressen verwenden.

Angenommen eine private Organisation wählt das Adresspräfix 206.73.118.0/24 für ihr Intranet. Die ICANN hat dieses Präfix der Microsoft Corporation zugeordnet und in den Internetroutern sind Routen vorhanden, um alle Pakete für IPv4-Adressen an 206.73.118.0/24 an Microsoft zu senden. So lange die private Organisation keine Verbindung zum Internet herstellt, treten keine Probleme auf, da sich die beiden Adresspräfixe in separaten IPv4-Netzwerken befinden und die Adressen somit in den einzelnen Netzwerken eindeutig sind. Wenn die private Organisation später eine direkte Verbindung zum Internet herstellt und weiterhin das Adresspräfix 206.73.118.0/24 verwendet, trifft sämtlicher Datenverkehr, der über das Internet an diese Adressen gesendet wird, bei Microsoft und nicht bei der privaten Organisation ein.

Private Adressen

Jede IPv4-Schnittstelle erfordert eine IPv4-Adresse, die im IPv4-Netzwerk eindeutig ist. Im Falle des Internets erfordert jede IPv4-Schnittstelle in einem Subnetz, das mit dem Internet verbunden ist, eine IPv4-Adresse, die im Internet eindeutig ist. Mit zunehmender Größe des Internets wurde für Organisationen, die eine Verbindung zum Internet herstellten, eine öffentliche Adresse für jede Schnittstelle im Intranet erforderlich. Diese Anforderung bedeutete für den Pool verfügbarer öffentlicher Adressen eine immense Nachfrage.

Bei der Analyse der Adressierungsanforderungen von Organisationen bemerkten die Entwickler des Internets, dass bei vielen Organisationen die meisten Hosts keine direkte Verbindung zum Internet erforderten. Diese Hosts, die eine bestimmte Auswahl von Internetdiensten beanspruchten, z. B. Webzugriff und E-Mails, griffen auf die Internetdienste über Gateways der Anwendungsschicht zu, wie Proxyserver und E-Mail-Server. Somit verlangten die meisten Organisationen nur einige wenige öffentliche Adressen für die Knoten (z. B. Proxys, Server, Router, Firewalls und Übersetzer), die direkt mit dem Internet verbunden waren.

Die Host innerhalb der Organisation, die keinen direkten Zugriff auf das Internet beanspruchten, erforderten IPv4-Adressen, die keine bereits zugewiesenen, öffentlichen Adressen duplizierten. Die Entwickler des Internets reservierten einen Teil des IPv4-Adressraums für private Adressen, um dieses Problem zu beheben. IPv4-Adressen im privaten Adressraum sind als private Adressen bekannt und werden niemals öffentlichen Adressen zugewiesen. Da sich die öffentlichen und privaten Adressräume nicht überlappen, duplizieren die privaten Adressen niemals die öffentlichen Adressen.

RFC 1918 definiert die folgenden Adresspräfixe für den privaten Adressraum:

•

10.0.0.0/8 (10.0.0.0, 255.0.0.0)

Ermöglicht den folgenden Bereich zulässiger IPv4-Unicastadressen: 10.0.0.1 bis 10.255.255.254. Das Adresspräfix 10.0.0.0/8 besitzt 24 Hostbit, die Sie für ein beliebiges Adressierungsschema innerhalb einer privaten Organisation verwenden können.

•

172.16.0.0/12 (172.16.0.0, 255.240.0.0)

Ermöglicht den folgenden Bereich zulässiger IPv4-Unicastadressen: 172.16.0.1 bis 172.31.255.254. Das Adresspräfix 172.16.0.0/12 besitzt 20 Hostbit, die Sie für ein beliebiges Adressierungsschema innerhalb einer privaten Organisation verwenden können.

•

192.168.0.0/16 (192.168.0.0, 255.255.0.0)

Ermöglicht den folgenden Bereich zulässiger IPv4-Unicastadressen: 192.168.0.1 bis 192.168.255.254. Das Adresspräfix 192.168.0.0/16 besitzt 16 Hostbit, die Sie für ein beliebiges Adressierungsschema innerhalb einer privaten Organisation verwenden können.

Da die ICANN niemals die IPv4-Adressen im privaten Adressraum einer mit dem Internet verbundenen Organisation zuordnet, werden die Internetrouter niemals Routen zu privaten Adressen enthalten. Es ist nicht möglich, über das Internet eine Verbindung zu einer privaten Adresse herzustellen. Daher muss ein Host mit einer privaten Adresse seinen Datenverkehranforderungen für das Internet an ein Gateway der Anwendungsschicht (z. B. ein Proxyserver) senden, der über eine zulässige öffentliche Adresse verfügt, oder über ein NAT-Gerät (Network Address Translation), das die private Adresse in eine zulässige öffentliche Adresse übersetzt.

Automatische private IP-Adressierung

Wie in Kapitel 1, "Einführung in TCP/IP", beschrieben, können Sie eine Schnittstelle eines Computers konfigurieren, der Windows Server 2003 oder Windows XP ausführt, damit die Schnittstelle automatisch eine IPv4-Adresskonfiguration erhält. Wenn der Computer keine Verbindung zu einem DHCP-Server (Dynamic Host Configuration Protocol) herstellt, verwendet der Computer seine alternative Konfiguration, wie auf der Registerkarte Alternative Konfiguration des Dialogfeld mit den Eigenschaften für die Komponente Internetprotokoll (TCP/IP) angegeben.

Wenn die Option Automatisch zugewiesene, private IP-Adresse auf der Registerkarte Alternative Konfiguration aktiviert ist und kein DHCP-Server gefunden werden kann, verwendet die TCP/IP-Komponente von Windows die automatische private IP-Adressierung (APIPA, Automatic Private IP Adressing). Die TCP/IP-Komponente wählt eine zufällige IPv4-Adresse aus dem Adresspräfix 169.254.0.0/16 und weist die Subnetzmaske 255.255.0.0 zu. Dieses Adresspräfix wurde von der ICANN reserviert und es ist somit nicht über das Internet erreichbar. Durch APIPA können die aus einem Subnetz bestehenden SOHO-Netzwerke (Small Office/Home Office) TCP/IP benutzen, ohne von einem Administrator das Konfigurieren und Aktualisieren statischer Adressen oder das Verwalten eines DHCP-Servers verlangen zu müssen. APIPA konfiguriert keinen Standardgateway. Deshalb können Sie Daten nur mit anderen Knoten im Subnetz austauschen.

Spezielle IPv4-Adressen

Nachfolgend sind spezielle IPv4-Adressen aufgelistet:

•

0.0.0.0

Bekannt als nicht spezifizierte IPv4-Adresse, die eine nicht vorhandene Adresse kennzeichnet. Die nicht spezifizierte Adresse wird nur als Quelladresse verwendet, wenn der IPv4-Knoten nicht mit einer IPv4-Adresskonfiguration konfiguriert ist und versucht, eine Adresse über ein Konfigurationsprotokoll wie DHCP zu erhalten.

•

127.0.0.1

Bekannt als IPv4-Loopbackadresse, die einer internen Loopbackschnittstelle zugeordnet ist. Mithilfe dieser Schnittstelle kann ein Knoten Pakete an sich selbst senden.

Richtlinien für die IPv4-Unicastadressierung

Wenn Sie den Subnetzen einer Organisation Netzwerk-IDs zuweisen, verwenden Sie dabei die folgenden Richtlinien:

•

Die Netzwerk-ID muss innerhalb des IPv4-Netzwerks eindeutig sein.

Wenn Hosts über das Subnetz direkt auf das Internet zugreifen können, müssen Sie ein von der ICANN oder von einem ISP (Internet Service Provider) zugewiesenes öffentliches IPv4-Adresspräfix verwenden. Wenn Hosts über das Subnetz nicht direkt auf das Internet zugreifen können, verwenden Sie entweder ein zulässiges öffentliches Adresspräfix oder ein privates Adresspräfix, das innerhalb des privaten Intranets eindeutig ist.

•

Die Netzwerk-ID darf nicht mit den Zahlen 0 oder 127 beginnen.

Beide Werte für das erste Oktett sind reserviert, und Sie können diese nicht für IPv4-Unicastadressen verwenden.

Wenn Sie den Schnittstellen von Knoten in einem IPv4-Subnetz Host-IDs zuweisen, verwenden Sie dabei die folgenden Richtlinien:

•	Die Host-ID muss innerhalb des Subnetzes eindeutig sein.
•	Sie können nicht die Host-IDs verwenden, die nur aus Nullen oder nur aus Einsen bestehen.

Wenn Sie den Bereich zulässiger IPv4-Unicastadressen für ein gegebenes Adresspräfix definieren, verwenden Sie dabei die folgende Standardvorgehensweise:

•	Legen Sie für die erste IPv4-Unicastadresse im Bereich für alle Hostbit in der Adresse den Wert 0 fest, ausgenommen für das niederwertige Bit, für das Sie den Wert 1 angeben.
•	Legen Sie für die letzte IPv4-Unicastadresse im Bereich für alle Hostbit in der Adresse den Wert 1 fest, ausgenommen für das niederwertige Bit, für das Sie den Wert 0 angeben.

Wenn Sie z. B. den Adressbereich für das Adresspräfix 192.168.16.0/20 darstellen möchten:

•	Die erste IPv4-Unicastadresse im Bereich lautet 11000000 10101000 00010000 00000001 (Hostbit sind fett dargestellt) oder 192.168.16.1.
•	Die letzte IPv4-Unicastadresse im Bereich lautet 11000000 10101000 00011111 11111110 (Hostbit sind fett dargestellt) oder 192.168.31.254.

Deshalb reicht der Bereich der Adressen für das Adresspräfix 192.168.16.0/20 von 192.168.16.1 bis 192.168.21.254.

IPv4-Multicastadressen

IPv4 verwendet Multicastadressen, um einzelne Pakete von einer Quelle an viele Ziele zu liefern. In einem multicastfähigen IPv4-Intranet leiten die Router ein an eine IPv4-Multicastadresse gerichtetes IPv4-Paket an die Subnetze weiter, in denen Hosts den Datenverkehr überwachen, der an die IPv4-Multicastadresse gesendet wird. IPv4-Multicasting überträgt viele Arten der Kommunikation effizient von einer Quelle zu vielen Zielen.

IPv4-Multicastadressen sind durch Internetadressklassen der Klasse D definiert: 224.0.0.0/4. IPv4-Multicastadressen liegen im Bereich von 224.0.0.0 bis 239.255.255.255. IPv4-Multicastadressen für das Adresspräfix 224.0.0.0/24 (224.0.0.0 bis 224.0.0.255) sind für den Multicastverkehr in einem lokalen Subnetz reserviert.

IPv4-Broadcastadressen

IPv4 verwendet eine Reihe von Broadcastadressen, um Pakete von einer Quelle an alle Schnittstellen im Subnetz zu liefern. Alle Schnittstellen im Subnetz verarbeiten Pakete, die an IPv4-Broadcastadressen gesendet wurden. Nachfolgend sind Sie die Arten von IPv4-Broadcastadressen aufgeführt:

•	Netzwerkbroadcast Gebildet durch das Festlegen aller Hostbit auf den Wert 1 für ein klassenbezogenes Adresspräfix. Beispielsweise ist 131.107.255.255 eine Netzwerkbroadcastadresse für die klassenbezogene Netzwerk-ID 131.107.0.0/16. Netzwerkbroadcasts senden Pakete an alle Schnittstellen eines klassenbezogenen Netzwerks. Netzwerkbroadcastpakete werden von IPv4-Routern nicht weitergeleitet.
•	Subnetzbroadcast Gebildet durch das Festlegen aller Hostbit auf den Wert 1 für ein klassenloses Adresspräfix. Beispielsweise ist 131.107.26.255 eine Netzwerkbroadcastadresse für die klassenlose Netzwerk-ID 131.107.26.0/24. Subnetzbroadcasts werden zum Senden von Paketen an alle Hosts eines klassenlosen Netzwerks verwendet. Subnetzbroadcastpakete werden von IPv4-Routern nicht weitergeleitet. Für ein klassenbezogenes Adresspräfix existiert keine Subnetzbroadcastadresse, sondern nur eine Netzwerkbroadcastadresse. Für ein klassenloses Adresspräfix existiert keine Netzwerkbroadcastadresse, sondern nur eine Subnetzbroadcastadresse.
•	Durch alle Subnetze geleiteter Broadcast (All-Subnets-Directed Broadcast) Gebildet durch das Festlegen der Hostbit der klassenbezogenen Netzwerk-ID auf den Wert 1 für ein klassenloses Adresspräfix. Die Broadcastadresse für alle Subnetzhosts wurde in RFC 1812 abgelehnt. Ein Paket für diese Adresse sollte alle Hosts in allen Subnetzen einer klassenbezogenen Netzwerk-ID erreichen, die in Subnetze unterteilt wurde. Die Adresse 131.107.255.255 ist z. B. die Broadcastadresse für alle Hosts der unterteilten Netzwerk-ID 131.107.26.0/24. Die Broadcastadresse für alle Subnetzhosts ist die Netzwerkbroadcastadresse der ursprünglichen klassenbezogenen Netzwerk-ID.
•	Begrenzter Broadcast Gebildet durch das Festlegen aller 32 Bit der IPv4-Adresse auf den Wert 1 (255.255.255.255). Die begrenzte Broadcastadresse wird für 1:M-Zustellungen (M=Alle) im lokalen Subnetz verwendet, wenn die lokale Netzwerk-ID nicht bekannt ist. IPv4-Knoten verwenden die begrenzte Broadcastadresse normalerweise nur während eines automatisierten Konfigurationsprozesses, z. B. BOOTP (Boot Protocol) oder DHCP. Ein DHCP-Client muss z. B. die begrenzte Broadcastadresse für sämtlichen Datenverkehr verwenden, der gesendet wurde, bevor der DHCP-Server die Verwendung der angebotenen IPv4-Adresskonfiguration bestätigt hat.

Zum Seitenanfang

IPv6-Adressierung

Der offensichtlichste Unterschied zwischen IPv6 und IPv4 ist die Länge der Adresse. Eine IPv6-Adresse besteht aus 128 Bit und ist somit vier Mal länger als eine IPv4-Adresse. Der 32-Bit-Adressraum bietet 2³² oder 4.294.967.296 mögliche Adressen. Der 128-Bit-Adressraum bietet 2¹²⁸ oder 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 (oder 3,4x10³⁸) mögliche Adressen.

Der IPv4-Adressraum wurde Ende der 70er entworfen, in einem Zeitraum, als sich kaum jemand bzw. niemand vorstellen konnte, dass dieser Adressraum einst erschöpft sein kann. Aufgrund der ursprünglichen Reservierung von auf Internetadressklassen basierenden Netzwerk-IDs und der in den letzten Jahren immens gestiegenen Anzahl von Hosts im Internet wurde der IPv4-Adressraum so weit belegt, dass bereits 1992 offensichtlich war, dass ein Ersatz erforderlich ist.

Mit IPv6 ist es noch schwerer vorstellbar, dass der IPv6-Adressraum aufgebraucht wird. Damit dies leichter in Relation zu setzen ist: Ein 128-Bit-Adressraum bietet für jeden Quadratmeter der Erdoberfläche 655.570.793.348.866.943.898.599 (6,5x10²³) Adressen. Die Entscheidung, dass der IPv6-Adressraum eine Länge von 128-Bit erhält, ergab sich nicht aus der Anforderung, dass jeder Quadratmeter der Erde 6,5x10²³ Adressen aufweisen muss. Stattdessen wurde der relativ große IPv6-Adressraum für eine effiziente Adresszuweisung und ein effizientes Routing entwickelt, die die Topologie des modernen Internets widerspiegeln. Außerdem wurde ein derart großer Adressraum entworfen, um 64-Bit-MAC-Adressen (Media Access Control) aufnehmen zu können, die von neueren Netzwerktechnologien verwendet werden. Die Verwendung der 128 Bit ermöglicht mehrere Hierarchieebenen sowie die Flexibilität beim Entwerfen einer hierarchischen Adressierung und eines hierarchischen Routings, die dem auf IPv4 basierenden Internet fehlen.

RFC 3513 beschreibt die IPv6-Adressierungsarchitektur.

IPv6-Adresssyntax

IPv4-Adressen werden in der Punkt-Dezimalnotation dargestellt. Bei IPv6 ist die 128-Bit-Adresse in 16-Bit-Grenzen unterteilt, wobei jeder 16-Bit-Block in eine aus vier Ziffern bestehende Hexadezimalzahl konvertiert wird (Zahlensystem zur Basis₁₆) und die einzelnen 16-Bit-Blöcke durch Doppelpunkte getrennt sind. Die sich ergebende Darstellung ist als Doppelpunkt-Hexadezimalnotation bekannt.

Eine IPv6-Adresse im Binärformat sieht wie folgt aus:

0011111111111110001010010000000011010000000001010000000000000000

0000001010101010000000001111111111111110001010001001110001011010

Die 128-Bit-Adresse ist in 16-Bit-Gruppen aufgeteilt:

0011111111111110 0010100100000000 1101000000000101 0000000000000000 0000001010101010 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010

Jeder aus 16 Bit bestehende Block wird in die Hexadezimalnotation konvertiert, wobei benachbarte Blöcke durch Doppelpunkte getrennt werden. Dadurch ergibt sich Folgendes:

3FFE:2900:D005:0000:02AA:00FF:FE28:9C5A

Die IPv6-Darstellung kann noch weiter vereinfacht werden, indem die führenden Nullen in den einzelnen 16-Bit-Blöcken entfernt werden. Jeder Block muss jedoch mindestens eine Ziffer enthalten. Wenn die führenden Nullen ausgelassen werden, ergibt sich die folgende Adresse:

3FFE:2900:D005:0:2AA:FF:FE28:9C5A

Konvertieren zwischen Binär- und Hexadezimalnotation

Das hexadezimale Zahlensystem verwendet die Ziffern 0 bis 9, A, B, C, D, E und F sowie die Potenzen von 16, um eine Zahl darzustellen. In Tabelle 3-4 sind die dezimalen, hexadezimalen und binären Äquivalente der Zahlen 0-15 aufgeführt.

Dezimal	Hexadezimal	Binär
0	0	0000
1	1	0001
2	2	0010
3	3	0011
4	4	0100
5	5	0101
6	6	0110
7	7	0111
8	8	1000
9	9	1001
10	A	1010
11	B	1011
12	C	1100
13	D	1101
14	E	1110
15	F	1111

Tabelle 3-4 Dezimale, hexadezimale und binäre Konvertierungen

Wenn Sie eine hexadezimale Zahl in eine binäre Zahl konvertieren möchten, wandeln Sie jede hexadezimale Ziffer in das aus 4 Bit bestehende Äquivalent um. Wenn Sie z. B. die hexadezimale Zahl 0x03D8 in das Binärformat konvertieren möchten, wandeln Sie jede hexadezimale Ziffer (0, 3, D und 8) in das Binärformat um. Daher ergibt 0x03D8 die binäre Zahl 0000 0011 1101 1000 oder 0000001111011000.

Wenn Sie eine binäre Zahl in eine hexadezimale Zahl konvertieren möchten, segmentieren Sie die binäre Zahl in 4-Bit-Blöcke, wobei Sie mit dem niederwertigen Bit beginnen. Konvertieren Sie anschließend jeden aus 4 Bit bestehenden Block in sein hexadezimales Äquivalent. Zum Konvertieren der binären Zahl 0110000110101110 in das hexadezimale Format unterteilen Sie zuerst die gesamte Zahl in 4-Bit-Blöcke, wodurch sich 0110 0001 1010 1110 ergibt. Anschließend konvertieren Sie jeden Block in hexadezimale Ziffern und somit zu 0x61AE.

Obwohl Sie auch den Rechner der Betriebssysteme Windows Server 2003 oder Windows XP für das Konvertieren zwischen Hexadezimal- und Binärzahlen verwenden können, ist der Vorgang leichter zu verstehen, wenn er manuell durchgeführt wird. Für die Konvertierung zwischen dezimalen und hexadezimalen Zahlen, die für IPv6-Adressen selten erforderlich ist, verwenden Sie den Windows-Rechner.

Komprimieren von Nullen

Einige Adresstypen enthalten lange Folgen von Nullen. Damit die Darstellung von IPv6-Adressen weiter vereinfacht wird, können Sie einzelne, fortlaufende Folgen von 16-Bit-Blöcken, die den Wert 0 besitzen, in der Doppelpunkt-Hexadezimalnotation zu "::" zusammenfassen (Doppelter Doppelpunkt).

Sie können z. B. die IPv6-Unicastadresse FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2 zu FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2 sowie die IPv6-Multicastadresse FF02:0:0:0:0:0:0:2 zu FF02::2 komprimieren.

Sie können die Komprimierung von Nullen nur zum Komprimieren einer einzelnen, fortlaufenden Folge von 16-Bit-Blöcken verwenden, die in der Doppelpunkt-Hexadezimalnotation dargestellt sind. Sie können die Komprimierung von Nullen nicht zum Einbeziehen eines Teils von 16-Bit-Blöcken verwenden. Die Darstellung FF02:30:0:0:0:0:0:5 kann z. B. nicht als FF02:3::5 angegeben werden.

Wenn Sie die Anzahl der Nullen ermitteln möchten, die durch "::" dargestellt werden, können Sie die Anzahl der Blöcke im der komprimierten Adresse zählen, diese Zahl von 8 subtrahieren und das Ergebnis dann mit 16 multiplizieren. Die Adresse FF02::2 besitzt z. B. zwei Blöcke (den Block "FF02" und den Block "2"), somit wurden die anderen sechs 16-Bit-Blöcke (96 Bit insgesamt) komprimiert.

Sie können die Komprimierung von Nullen in einer gegebenen Adresse nur ein Mal verwenden. Andernfalls können Sie die Anzahl der 0 Bit nicht ermitteln, die durch die einzelnen Instanzen von "::" dargestellt werden. Wenn eine Adresse zwei Folgen von aus Nullen bestehenden Blöcken derselben Länge enthält und keine Folge von aus Nullen bestehenden Blöcken länger ist, dann wird der am weitesten links stehende Block gemäß Konvention als "::" dargestellt.

IPv6-Adresspräfixe

Sie stellen IPv6-Adressbereiche auf dieselbe Weise als Adresspräfixe dar, wie bei den IPv4-Adressbereichen unter Verwendung der Präfixlängennotation. FF00::/8 ist z. B. ein Adressbereich, 3FFE:FFFF::/32 ist ein Routenpräfix und 3FFE:FFFF:0:2F3B::/64 ist ein Subnetzpräfix. Adresspräfixe werden nicht mithilfe eines Doppelpunkt-Hexadizimal-Äquivalents einer IPv4-Subnetzmaske dargestellt.

Typen von IPv6-Adressen

IPv6 verfügt über drei Adresstypen:

•

Unicast

Eine Unicastadresse kennzeichnet eine einzelne Schnittstelle im Bereich des Unicastadresstyps. Mit der geeigneten Unicastroutingtopologie werden an Unicastadressen gerichtete Pakete an eine einzelne Schnittstelle geliefert. Eine Unicastadresse wird für die Kommunikation von einer Quelle mit einem einzelnen Ziel (1:1) verwendet.

•

Multicast

Eine Multicastadresse kennzeichnet mehrere Schnittstellen. Mit der geeigneten Multicastroutingtopologie werden an Multicastadressen gerichtete Pakete an alle Schnittstellen geliefert, die von der Adresse bezeichnet werden. Eine Multicastadresse wird für die Kommunikation zwischen einer Quelle und vielen Zielen (1:N) mit Lieferung an mehrere Schnittstellen verwendet.

•

Anycast

Eine Anycastadresse kennzeichnet mehrere Schnittstellen. Mit der geeigneten Anycastroutingtopologie werden an Anycastadressen gerichtete Pakete an eine einzelne Schnittstelle geliefert, wobei es sich um die nächstliegende Schnittstelle handelt, die von der Adresse bezeichnet wird. Als "nächstliegende" Schnittstelle wird die Schnittstelle mit der geringsten Routingentfernung (dem kürzesten Pfad) bezeichnet. Eine Anycastadresse wird für die Kommunikation zwischen einer Quelle und einem von mehreren Zielen mit Lieferung an eine einzelne Schnittstelle verwendet.

IPv6-Adressen kennzeichnen immer Schnittstellen, keine Knoten. Ein Knoten wird durch eine Unicastadresse gekennzeichnet, die einer seiner Schnittstellen zugeordnet ist.

RFC 3513 definiert keine Typen von Broadcastadressen. Stattdessen werden IPv6-Multicastadressen verwendet. Die Subnetz- und begrenzten Broadcastadressen von IPv4 werden z. B. durch die reservierte IPv6-Multicastadresse FF02::1 ersetzt.

IPv6-Unicastadressen

Nachfolgend sind Sie die Arten von IPv6-Unicastadressen aufgeführt:

•	Globale Unicastadressen
•	Verbindungslokale Adressen
•	Standortlokale Adressen
•	Spezielle IPv6-Adressen
•	Kompatibilitätsadressen

Globale Unicastadressen

Globale Unicastadressen sind mit öffentlichen IPv4-Adressen vergleichbar. Sie sind global routerfähig und im IPv6-Bereich des Internets erreichbar, der als IPv6 Internet bekannt ist.

Globale Unicastadressen können aggregiert oder zusammengefasst werden, um eine effiziente Routinginfrastruktur zu erzeugen. Das momentan auf IPv4 basierende Internet ist eine Mischung aus flachem und hierarchischem Routing, aber das auf IPv6 basierende Internet wurde von Grund auf dazu entworfen, eine effiziente und hierarchische Adressierung sowie ein effizientes und hierarchisches Routing zu unterstützen. Globale Unicastadressen sind in ihrem Gültigkeitsbereich eindeutig, bei dem es sich um das gesamte IPv6-Internet handelt.

In Abbildung 3-7 wird die allgemeine Struktur einer globalen Unicastadresse veranschaulicht, wie sie in RFC 3587 definiert ist.

Abbildung 3-7 Struktur einer globalen Unicastadresse gemäß Definition in RFC 3587
Bild maximieren

In Abbildung 3-8 wird die Struktur von globalen Unicastadressen veranschaulicht, die von IANA zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Dokuments zugewiesen wurde, wie in RFC 3587 definiert.

Figure 3-8 Global unicast addresses being currently assigned by IANA

Abbildung 3-8 Globale Unicastadressen, die momentan von IANA zugewiesen werden
Bild maximieren

Folgende Felder werden in globalen Unicastadressen verwendet:

•	Fester Anteil (festgelegt auf 001) Die drei höherwertigen Bit werden auf den Wert 001 festgelegt. Das Adresspräfix für momentan zugewiesene globale Adressen lautet 2000::/3.
•	Globales Routingpräfix Das globale Routingpräfix kennzeichnet den Standort einer bestimmten Organisation. Die Kombination aus den drei festen Bit und dem aus 45-Bit bestehenden globalen Routingpräfix wird zum Erstellen eines 48-Bit-Standortadresspräfixes verwendet, das den einzelnen Standorten einer Organisation zugewiesen wird. Nach der Zuordnung leiten die Router im IPv6-Internet den IPv6-Datenverkehr, der mit dem aus 48 Bit bestehenden Adresspräfix übereinstimmt, an die Router des Standorts der Organisation weiter.
•	Subnetz-ID Die Subnetz-ID kennzeichnet die Subnetze am Standort einer Organisation. Dieses Feld ist 16 Bit lang. Die Organisation kann mithilfe dieser 16 Bit 65.536 Subnetze an einem Standort oder mehrere Ebenen einer Adressierungshierarchie sowie eine effiziente Routinginfrastruktur erstellen.
•	Schnittstellen-ID Die Schnittstellen-ID kennzeichnet eine Schnittstelle im Subnetz eines Standorts. Dieses Feld ist 64 Bit lang.

Die Adresse 3FFE:FFFF:2A3C:F282:2B0:D0FF:FEE9:4143 ist z. B. eine globale IPv6-Unicastadresse. Innerhalb dieser Adresse gilt Folgendes:

•	3FFE:FFFF:2A3C gibt den Standort einer Organisation an
•	F282 kennzeichnet ein Subnetz an diesem Standort
•	2B0:D0FF:FEE9:4143 kennzeichnet eine Schnittstelle im Subnetz an diesem Standort

Die Felder in der globalen Unicastadresse (wie in RFC 3587 definiert) erstellen eine Struktur mit drei Ebenen, wie in Abbildung 3-9 gezeigt.

Figure 3-9 The three-level structure of a global unicast address as defined in RFC 3587

Abbildung 3-9 Die aus drei ebenen bestehende Struktur einer globalen Unicastadresse gemäß der Definition in RFC 3587
Bild maximieren

Die öffentliche Topologie ist die Auflistung größerer und kleinerer ISPs, die den Zugang zum IPv6-Internet bereitstellen und der Organisationen, die eine Verbindung zum IPv6-Internet herstellen. Die Standorttopologie ist die Auflistung der Subnetze am Standort der Organisation. Der Schnittstellenbezeichner kennzeichnet eine bestimmte Schnittstelle im Subnetz am Standort einer Organisation.

Lokal verwendete Unicastadressen können in zwei Kategorien eingeteilt werden:

•	Verbindungslokale Adressen (Link-local) werden zwischen On-Link-Nachbarn und für die Nachbarerkennungsprozesse (Neighbor Discovery) verwendet, die festlegen, wie Knoten in einem IPv6-Subnetz mit Hosts und Routern in Wechselbeziehung stehen.
•	Standortlokale Adressen (Site-local) werden zwischen Knoten verwendet, die mit anderen Knoten desselben Standorts im Intranet einer Organisation kommunizieren.

Verbindungslokale Adressen (Link-local)

Knoten verwenden verbindungslokale Adressen für die Kommunikation mit benachbarten Knoten auf derselben Verbindung, auch als Subnetz bekannt. In einem IPv6-Netzwerk mit einzelner Verbindung und ohne Router werden verbindungslokale Adressen für die Kommunikation zwischen Hosts der Verbindung verwendet. Verbindungslokale Adressen entsprechen APIPA IPv4-Adressen, die automatisch auf Computern konfiguriert wurden, die Windows ausführen. Der Gültigkeitsbereich einer verbindungslokalen Adresse (der Bereich des Netzwerks, in dem die Adresse eindeutig ist) ist die lokale Verbindung.

Eine verbindungslokale Adresse ist für die Prozesse zur Nachbarerkennung (Neighbor Discovery) erforderlich und wird immer automatisch konfiguriert, auch wenn alle anderen Unicastadressen nicht vorhanden sind.

In Abbildung 3-10 wird die Struktur einer verbindungslokalen Adresse (Link-local) veranschaulicht.

Abbildung 3-10 Die Struktur einer verbindungslokalen Adresse (Link-local)
Bild maximieren

Da die ersten 64 Bit der verbindungslokalen Adresse feststehend sind, wird als Adresspräfix für alle verbindungslokalen Adressen FE80::/64 verwendet.

Ein IPv6-Router leitet verbindungslokalen Datenverkehr niemals über die Verbindung hinaus weiter.

Standortlokale Adressen (Site-local)

Standortlokale Adressen entsprechen dem privaten IPv4-Adressraum. Private Intranets, die keine direkte, geroutete Verbindung zum IPv6-Internet besitzen, können standortlokale Adressen verwenden, ohne mit globalen Adressen in Konflikt zu geraten. Standortlokale Adressen sind von anderen Standorten aus nicht erreichbar und die Router dürfen standortlokalen Datenverkehr nicht außerhalb des Standorts leiten. Standortlokale Adressen können zusätzlich zu globalen Adressen verwendet werden. Der Gültigkeitsbereich einer standortlokalen Adresse ist ein Standort (ein Teil eines Organisationsnetzwerks, der definierte geografische oder topologische Grenzen oder begrenzte Netzwerkbandbreiten aufweist).

Im Gegensatz zu den verbindungslokalen Adressen werden die standortlokalen Adressen nicht automatisch konfiguriert und müssen daher über eine statusfreie oder statusbezogene Adresskonfiguration zugewiesen werden.

In Abbildung 3-11 wird die Struktur einer standortlokalen Adresse (Site-local) veranschaulicht.

Abbildung 3-11 Die Struktur einer standortlokalen Adresse (Site-local)
Bild maximieren

Die ersten 10 Bit der standortlokalen Adressen sind fest und besitzen den Wert 1111 1110 11. Daher ist das Adresspräfix für alle standortlokalen Adressen FEC0::/10. Außer den 10 höherwertigen, festen Bit befindet sich in der Adresse ein Feld für eine aus 54 Bit bestehende Subnetz-ID, das Sie zum Erstellen von Subnetzen in der Organisation verwenden können. Mit den 54 Bit können Sie bis zu 2⁵⁴ Subnetze in einer ebenen Subnetzstruktur erstellen, oder die höherwertigen Bit des Felds für die Subnetz-ID weiter unterteilen, um eine hierarchische und zusammenfassbare Routinginfrastruktur zu erstellen. Hinter dem Feld mit der Subnetz-ID befindet sich ein aus 64 Bit bestehendes Feld für die Schnittstellen-ID, das eine bestimmte Schnittstelle in einem Subnetz kennzeichnet.

Hinweis Ein Internetentwurf mit dem Titel "Deprecating Site Local Addresses" (draft-ietf-ipv6-deprecate-site-local-0x.txt, nur auf Englisch verfügbar) lehnt die Verwendung von standortlokalen Adressen für zukünftige IPv6-Implementierungen ausdrücklich ab. Vorhandene Implementierungen von IPv6 können weiterhin standortlokale Adressen verwenden, bis ein standardisierter Ersatz gefunden wurde. Es wurde jetzt eine aktualisierte Version des Standards der IPv6-Adressierungsarchitektur als Internetentwurf veröffentlicht (draft-ietf-ipv6-addr-arch-v4-0x.txt, nur auf Englisch verfügbar), die die Ablehnung standortlokaler Adressen umfasst. Dieser Internetentwurf für den Standard der IPv6-Adressierung macht RFC 3513 überflüssig.

Zonen-IDs für lokal verwendete Adressen

Lokal verwendete Adressen sind im Intranet einer Organisation nicht eindeutig. Verbindungslokale Adressen können pro Verbindung (Subnetz) dupliziert werden. Standortlokale Adressen können pro Standort dupliziert werden. Beim Festlegen einer verbindungslokalen Adresse müssen Sie daher die Verbindung angeben, in der sich das Ziel befindet. Beim einer standortlokalen Adresse müssen Sie bei Verwendung mehrerer Standorte den Standort festlegen, an dem sich das Ziel befindet. Sie verwenden eine Zonen-ID, um den Teil oder die Zone des Netzwerks anzugeben, in dem das Ziel erreichbar ist. Für die Befehle Ping, Tracert und Pathping lautet die Syntax zum Festlegen einer Zonen-ID IPv6-Adresse%Zonen-ID.

Für verbindungslokale Ziele entspricht Zonen-ID normalerweise dem Schnittstellenindex der Schnittstelle, die der Verbindung zugeordnet ist, in der sich das Ziel befindet. Der Schnittstellenindex ist die einer IPv6-Schnittstelle zugeordnete interne Nummer, die über die Anzeige des Befehls netsh interface ipv6 show interface sichtbar ist. Für standortlokale Adressen entspricht Zonen-ID der Standortnummer, die über die Anzeige des Befehls netsh interface ipv6 show address level=verbose sichtbar ist. Werden nicht mehrere Standorte verwendet, ist eine Zonen-ID für standortlokale Adressen nicht erforderlich. Der Parameter Zonen-ID ist nicht erforderlich, wenn das Ziel eine globale Unicastadresse ist.

Spezielle IPv6-Adressen

Nachfolgend sind spezielle IPv6-Adressen aufgelistet:

•

Nicht spezifizierte Adresse

Die nicht spezifizierte Adresse (0:0:0:0:0:0:0:0 oder ::) zeigt an, dass keine Adresse vorhanden ist und sie entspricht der nicht spezifizierten Adresse 0.0.0.0 von IPv4. Die nicht spezifizierte Adresse wird normalerweise als Quelladresse für Pakete verwendet, die versuchen, die Eindeutigkeit einer vorläufigen Adresse zu bestätigen. Die nicht spezifizierte Adresse wird niemals einer Schnittstelle zugewiesen oder als Zieladresse verwendet.

•

Loopbackadresse

Die Loopbackadresse (0:0:0:0:0:0:0:1 oder ::1) kennzeichnet eine Loopbackschnittstelle. Mithilfe dieser Adresse kann ein Knoten Pakete an sich selbst senden und sie entspricht der Loopbackadresse 127.0.0.1 von IPv4. An die Loopbackadresse gerichtete Pakete werden niemals über eine Verbindung gesendet oder von einem IPv6-Router weitergeleitet.

Kompatibilitätsadressen

Die folgenden Adressen sind festgelegt, um beim Übergang von IPv4 zu IPv6 zu helfen:

•	IPv4-kompatible Adresse Die IPv4-kompatible Adresse, 0:0:0:0:0:0:w.x.y.z oder ::w.x.y.z (wobei w.x.y.z die Punkt-Dezimalnotation einer öffentlichen IPv4-Adresse darstellt) wird von IPv6/IPv4-Knoten verwendet, bei denen die Kommunikation über IPv6 erfolgt. IPv6/IPv4-Knoten sind Knoten mit beiden Protokollen (IPv4 und IPv6). Wenn die IPv4-kompatible Adresse als IPV6-Ziel verwendet wird, erfolgt automatisch die Kapselung des IPv6-Datenverkehrs mit einem IPv4-Header und der Datenverkehr wird dann unter Verwendung der IPv4-Infrastruktur an das Ziel gesendet. IPv6 für Windows Server 2003 und Windows XP unterstützt IPv4-kompatible Adressen, die jedoch standardmäßig deaktiviert sind.
•	IPv4-Adresse im IPv6-Format (IPv4 mapped) Eine IPv4-Adresse im IPv6-Format, 0:0:0:0:0:FFFF:w.x.y.z oder ::FFFF:w.x.y.z, repräsentiert einen reinen IPv4-Knoten als IPv6-Knoten. Die IPv4-Adressen im IPv6-Format werden nur für die interne Darstellung verwendet. Die IPv4-Adresse im IPv6-Format wird niemals als Quell- oder Zieladresse eines IPv6-Pakets verwendet. IPv6 für Windows Server 2003 und Windows XP unterstützt keine IPv4-Adressen im IPv6-Format.
•	6to4-Adresse Die 6to4-Adresse wird für die Kommunikation zwischen zwei Knoten verwendet, die sowohl IPv4 als auch IPv6 über das Internet ausführen. Sie bilden die 6to4-Adresse durch Kombinieren des globalen Präfixes 2..2::/16 mit den 32 Bit einer öffentlichen IPv4-Adresse des Knotens, wodurch ein aus 48 Bit bestehendes Präfix entsteht. 6to4 ist eine IPv6-Übergangstechnologie, die in RFC 3056 beschrieben wird.
•	ISATAP-Adresse Der Internetentwurf mit dem Titel "Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol (ISATAP)" (nur auf Englisch verfügbar) definiert ISATAP-Adressen, die zwischen zwei Knoten eingesetzt werden, die sowohl IPv4 als auch IPv6 über ein privates Intranet einsetzen. ISATAP-Adressen verwenden die lokal verwaltete Schnittstellen-ID ::0:5EFE:w.x.y.z, wobei w.x.y.z eine beliebige öffentliche oder private IPv4-Unicastadresse darstellt. Sie können die ISATAP-Schnittstellen-ID mit einem beliebigen 64-Bit-Präfix kombinieren, das für IPv6-Unicastadressen zulässig ist, einschließlich dem verbindungslokalen Präfix (FE80::/64), den standortlokalen Präfixen und den globalen Präfixen.
•	Teredo-Adresse Die Teredo-Adresse wird für die Kommunikation zwischen zwei Knoten verwendet, die sowohl IPv4 als auch IPv6 über das Internet ausführen, wenn sich einer oder beide Endpunkte hinter einem IPv4 NAT-Gerät (Network Address Translation) befinden. Sie bilden die Teredo-Adresse durch Kombinieren eines aus 32 Bit bestehenden Teredo-Präfixes mit der öffentlichen IPv4-Adresse eines Teredo-Servers und anderer Elemente. Teredo ist eine IPv6-Übergangstechnologie, die im Internetentwurf "Teredo: Tunneling IPv6 over UDP through NATs" (nur auf Englisch verfügbar) beschrieben wird.

IPv6-Schnittstellenbezeichner

Die letzten 64 Bit einer IPv6-Unicastadresse stellen den Schnittstellenbezeichner dar, der für das aus 64 Bit bestehende Präfix der IPv6-Adresse eindeutig ist. IPv6-Schnittstellenbezeichner werden wie folgt ermittelt:

•	Ein 64-Bit-Schnittstellenbezeichner, der von der EUI-64-Adresse (Extended Unique Identifier) abgeleitet ist.
•	Ein zufällig generierter Schnittstellenbezeichner, der sich im Laufe der Zeit ändert, um einen gewissen Grad an Anonymität zu bieten.
•	Ein Schnittstellenbezeichner, der während der statusbezogenen, automatischen Konfiguration der Adresse (z. B. über DHCPv6 [Dynamic Host Configuration Protocol for IP Version 6]) zugewiesen wird.

EUI-64-Adressen-basierte Schnittstellenbezeichner

RFC 3513 gibt an, dass alle Unicastadressen, die die Präfixe 001 bis 111 verwenden, ebenfalls einen aus 64 Bit bestehenden Schnittstellenbezeichner verwenden müssen, der von der EUI-64-Adresse abgeleitet wurde, einer von der IEEE definierten 64-Bit-Adresse. EUI-64-Adressen werden entweder einem Netzwerkadapter zugewiesen oder von IEEE 802-Adressen abgeleitet.

Ein traditioneller Schnittstellenbezeichner für einen Netzwerkadapter verwendet eine 48-Bit-Adresse, die auch als IEEE 802-Adresse bezeichnet wird. Er besteht aus einer 24-Bit-Firmen-ID (auch als Hersteller-ID bezeichnet) und einer 24-Bit-Erweiterungs-ID (auch als Karten-ID bekannt). Die Kombination aus Firmen-ID, die jedem Hersteller von Netzwerkadaptern eindeutig zugeordnet wird, und der Karten-ID, die jedem Netzwerkadapter bei der Herstellung eindeutig zugewiesen wird, erzeugt eine global eindeutige 48-Bit-Adresse. Diese 48-Bit-Adresse nennt man auch physische Adresse, Hardwareadresse oder MAC-Adresse (Media Access Control).

Abbildung 3-12 zeigt die Struktur der 48-Bit großen IEEE 802-Adresse.

Figure 3-12 Structure of the 48-bit IEEE 802 address

Abbildung 3-12 Struktur der 48-Bit großen IEEE 802-Adresse
Bild maximieren

Folgende Bits sind in der IEEE 802-Adresse definiert:

•

Universal/Local (U/L)

Das neben dem niederwertigsten Bit des ersten Bytes stehende Bit zeigt an, ob die Adresse allgemeingültig oder lokal verwaltet wird. Wenn das U/L-Bit auf 0 gesetzt ist, wurde die Adresse von IEEE über die Bestimmung einer eindeutigen Firmen-ID verwaltet. Wenn das U/L-Bit auf 1 gesetzt ist, wird die Adresse lokal verwaltet. Der Netzwerkadministrator hat die Herstelleradresse überschrieben und eine andere Adresse angegeben. Das U/L-Bit wird über das u in Abbildung 3-12 bestimmt.

•

Individual/Group (I/G)

Über das niederwertigste Bit des ersten Bytes wird angezeigt, ob es sich bei der Adresse um eine individuelle Adresse (Unicast) oder eine Gruppenadresse (Multicast) handelt. Wenn das Bit auf 0 gesetzt ist, handelt es sich um eine Unicastadresse. Ist es auf 1 gesetzt, handelt es sich um eine Multicastadresse. Das I/G-Bit wird über das g in Abbildung 3-12 bestimmt.

Bei einer standardmäßigen 802-Netzwerkadapteradresse sind die U/L- und die I/G-Bits auf 0 gesetzt, was einer allgemeingültig verwalteten Unicast-MAC-Adresse entspricht.

Die IEEE EUI-64-Adresse stellt einen neuen Standard für die Netzwerkschnittstellenadressierung dar. Die Größe der Firmen-ID beträgt weiterhin 24 Bit, die der Erweiterungs-ID jedoch 40 Bit. Somit wird ein wesentlich größerer Adressbereich für einen Netzwerkadapterhersteller geschaffen. Bei der EUI-64-Adresse werden die U/L- und I/G-Bits auf die gleiche Weise verwendet wie bei der IEEE 802-Adresse.

Abbildung 3-13 zeigt die Struktur der EUI-64-Adresse.

Figure 3-13 Structure of the EUI-64 address

Abbildung 3-13 Struktur der EUI-64-Adresse
Bild maximieren

In Abbildung 3-14 wird veranschaulicht, wie eine EUI-64-Adresse aus einer IEEE 802-Adresse erstellt wird. Sie fügen die 16 Bit 11111111 11111110 (0xFFFE) in der IEEE 802-Adresse zwischen der Firmen-ID und der Erweiterungs-ID ein.

Figure 3-14 Converting an IEEE 802 address to an EUI-64 address

Abbildung 3-14 Konvertieren einer IEEE 802-Adresse in eine EUI-64-Adresse
Bild maximieren

Um den 64-Bit-Schnittstellenbezeichner für IPv6-Unicastadressen abzurufen, wird das U/L-Bit in der EUI-64-Adresse komplementiert. (Wenn es auf 1 gesetzt ist, wird es in 0 geändert; wenn es auf 0 gesetzt ist, wird es in 1 geändert). Abbildung 3-15 zeigt die Konvertierung einer allgemeingültig verwalteten Unicast-EUI-64-Adresse.

Figure 3-15 Converting a universally administered, unicast EUI-64 address to an IPv6 interface identifier

Abbildung 3-15 Konvertieren einer allgemeingültig verwalteten Unicast-EUI-64-Adresse in einen IPv6-Schnittstellenbezeichner
Bild maximieren

Um einen IPv6-Schnittstellenbezeichner aus einer IEEE 802-Adresse abzurufen, müssen Sie zuerst die IEEE 802-Adresse einer EUI-64-Adresse zuordnen und dann das U/L-Bit komplementieren. Abbildung 3-16 zeigt die Konvertierung einer allgemeingültig verwalteten Unicast IEEE 802-Adresse.

Figure 3-16 Converting a universally administered, unicast IEEE 802 address to an IPv6 interface identifier

Abbildung 3-16 Konvertieren einer allgemeingültig verwalteten Unicast IEEE 802-Adresse in einen IPv6-Schnittstellenbezeichner
Bild maximieren

Beispiel für eine IEEE 802-Adresskonvertierung

Host A hat die Ethernet-MAC-Adresse 00-AA-00-3F-2A-1C. Zuerst wird diese in das EUI-64-Format umgewandelt, indem zwischen dem dritten und vierten Byte FF-FE eingefügt wird, so dass die Adresse nun 00-AA-00-FF-FE-3F-2A-1C lautet. Anschließend wird das U/L-Bit, das siebte Bit im ersten Byte, komplementiert. Binär wird das erste Byte als 00000000 dargestellt. Nach Komplementierung des siebten Bits ändert sich das Byte in 00000010 (0x02). Das Endergebnis lautet 02-AA-00-FF-FE-3F-2A-1C, das nach Konvertierung in die Doppelpunkt-Hexadezimalnotation als Schnittstellenbezeichner 2AA:FF:FE3F:2A1C dargestellt wird. Daraus ergibt sich für die verbindungslokale Adresse, die dem Netzwerkadapter mit der MAC-Adresse 00-AA-00-3F-2A-1C entspricht, die Darstellung FE80::2AA:FF:FE3F:2A1C.

Fügen Sie bei der Komplementierung des U/L-Bits zum ersten Byte 0x2 hinzu, wenn die Adresse allgemeingültig verwaltet wird, und ziehen Sie 0x2 vom ersten Byte ab, wenn die Adresse lokal verwaltet wird.

Temporäre Adressschnittstellenbezeichner

Im heutigen IPv4-basierten Internet stellt der typische Internetbenutzer die Verbindung über einen ISP (Internet Service Provider) her und erhält eine IPv4-Adresse unter Verwendung des PPP (Point-to-Point Protocol) und des IPCP (Internet Protocol Control Protocol). Bei jedem Verbindungsaufbau erhält der Benutzer möglicherweise eine andere IPv4-Adresse, wodurch es sich als schwierig erweist, den Datenverkehr eines DFÜ-Benutzers im Internet auf Basis der IPv4-Adresse nachzuverfolgen.

Bei IPv6-basierten DFÜ-Verbindungen wird dem Benutzer ein 64-Bit-Präfix zugewiesen, nachdem die Verbindung über die Routererkennung und die automatische Konfiguration der statusfreien Adresse hergestellt wurde. Wenn der Schnittstellenbezeichner immer auf der EUI-64-Adresse basiert (wie von der statischen IEEE 802-Adresse abgeleitet), kann ein Angreifer den Datenverkehr eines bestimmten Knotens unabhängig vom Präfix erkennen, wodurch bestimmte Benutzer und deren Nutzungsverhalten im Internet einfach nachverfolgt werden können. Damit dieses Problem beseitigt und ein gewisser Grad an Anonymität geboten wird, beschreibt RFC 3041 einen alternativen IPv6-Schnittstellenbezeichner, der zufällig generiert wird und sich im Verlauf der Zeit ändert.

Der anfängliche Schnittstellenbezeichner wird mithilfe von Zufallszahlen generiert. Für IPv6-Systeme, die keine Verlaufsdaten zum Generieren zukünftiger Schnittstellenbezeichnerwerte speichern können, wird bei jeder Initialisierung des IPv6-Protokolls ein neuer zufälliger Schnittstellenbezeichner erzeugt. Bei IPv6-Systemen mit Speichermöglichkeiten wird ein Verlaufswert gespeichert und beim Initialisieren des IPv6-Protokolls ein anderer Schnittstellenbezeichner über folgendes Verfahren erstellt:

1.	Abrufen des Verlaufswerts aus dem Speicher und Anhängen des auf der EUI-64-Adresse des Adapters basierenden Schnittstellenbezeichners.
2.	Berechnen des MD5-Hashalgorithmus (Message Digest-5) über die Menge in Schritt 1. Ein Hash erzeugt aus einer Eingabe ein mathematisches Ergebnis mit fester Größe. Hashes können einfach berechnet werden, wohingegen es sich rechnerisch als schwierig erweist, aus dem Hashergebnis die Eingabe zu ermitteln.
3.	Speichern der letzten 64 Bit des in Schritt 2 berechneten MD5-Hash als Verlaufswert für die nächste Berechnung des Schnittstellenbezeichners.
4.	Nehmen der ersten 64 Bit des in Schritt 2 berechneten MD-Hashs und Festlegen des siebenten Bit auf 0. Das siebente Bit entspricht dem U/L-Bit, das mit dem Wert 0 einen lokal verwalteten IPv6-Schnittstellenbezeichner kennzeichnet. Daraus ergibt sich der IPv6-Schnittstellenbezeichner.

Die sich ergebende IPv6-Adresse, die auf diesem zufälligen Schnittstellenbezeichner basiert, ist als temporäre Adresse bekannt. Temporäre Adressen werden für öffentliche Adresspräfixe generiert, die eine statusfreie automatische Adresskonfiguration verwenden.

IPv6-Multicastadressen

Bei IPv6-Multicastadressen sind die ersten acht Bit auf 1111 1111 festgelegt. Daher ist das Adresspräfix für alle IPv6-Multicastadressen FF00::/8. Neben den ersten acht Bit umfassen Multicastadressen eine zusätzliche Struktur, um Flags, ihren Gültigkeitsbereich und die Multicastgruppe zu kennzeichnen. Abbildung 3-17 zeigt die Struktur der IPv6-Multicastadresse.

Abbildung 3-17 Die Struktur der IPv6-Multicastadresse
Bild maximieren

Die Felder in der Multicastadresse sind:

•

Flags

Dieses Feld enthält die für die Multicastadresse festgelegten Flags. Die Größe dieses Feldes beträgt 4 Bit. Seit RFC 2373 ist das T-Flag (Transient) das einzige definierte Flag, das das niederwertige Bit des Feldes Flags verwendet. Wenn es den Wert 0 erhält, zeigt das T-Flag an, dass die Multicastadresse eine dauerhaft von der IANA zugewiesene (bekannte) Multicastadresse ist. Wenn es den Wert 1 erhält, zeigt das T-Flag an, dass die Multicastadresse eine vorübergehende (nicht permanent zugewiesene) Multicastadresse ist.

•

Bereich

Dieses Feld zeigt den Bereich des IPv6-Netzwerkes an, für den der Multicastdatenverkehr bestimmt ist. Die Größe dieses Feldes beträgt 4 Bit. Router verwenden den über Multicastroutingprotokolle bereitgestellten Multicastbereich und die Daten, um zu bestimmen, ob Multicastdatenverkehr weitergeleitet werden kann.

RFC 3513 bestimmt die Werte für das Bereichsfeld. Die häufigsten Werte für das Feld mit dem Bereich sind 1 (schnittstellenlokaler Bereich), 2 (verbindungslokaler Bereich) und 5 (standortlokaler Bereich).

•

Gruppen-ID

Dieses Feld bestimmt die Multicastgruppe und ist im Bereich eindeutig. Die Größe dieses Feldes beträgt 112 Bit. Permanent zugewiesene Gruppen-IDs sind bereichsunabhängig. Vorübergehende Gruppen-IDs sind nur in einem spezifischen Bereich relevant.

Um alle Knoten für schnittstellenlokale und verbindungslokale Bereiche zu identifizieren, wurden folgende Adressen definiert:

•	FF01::1 (Multicastadresse für alle Knoten des schnittstellenlokalen Bereichs)
•	FF02::1 (Multicastadresse für alle Knoten des verbindungslokalen Bereichs)

Um alle Router für schnittstellenlokale, verbindungslokale und standortlokale Bereiche zu identifizieren, wurden folgende Adressen definiert:

•	FF01::2 (Multicastadresse für alle Router des schnittstellenlokalen Bereichs)
•	FF02::2 (Multicastadresse für alle Router des verbindungslokalen Bereichs)
•	FF05::2 (Multicastadresse für alle Router des standortlokalen Bereichs)

Eine Liste der permanent zugeordneten IPv6-Multicastadressen finden Sie unter http://www.iana.org/assignments/ipv6-multicast-addresses (nur auf Englisch verfügbar).

IPv6-Multicastadressen ersetzen sämtliche Formen der IPv4-Broadcastadressen. Der Multicastadresse für alle Knoten des verbindungslokalen Bereichs (FF02::1) in IPv6 ersetzt die IPv4-Netzwerkbroadcastadresse (bei der in einer klassenbezogenen Umgebung alle Hostbit auf den Wert 1 gesetzt sind) die Subnetzbroadcastadresse (bei der in einer klassenlosen Umgebung alle Hostbit auf den Wert 1 gesetzt sind) und die begrenzte Broadcastadresse (255.255.255.255).

Solicited-Node-Multicastadresse

Die Solicited-Node-Multicastadresse nutzt die effizienten Abfragemöglichkeiten von Netzwerkknoten, um eine Adresse der Sicherungsschicht für eine bekannte IPv6-Adresse zu ermitteln. Dieser Vorgang ist auch als Adressauflösung auf der Sicherungsschicht bekannt. In IPv4 wird die ARP-Anforderung für drahtlose Ethernet- und 802.11-Netzwerksegmente an die Broadcastadresse 0xFF-FF-FF-FF-FF-FF gesendet. Dieser Rahmen stört alle Knoten im Netzwerksegment, einschließlich der Knoten, die kein IPv4 ausführen. IPv6 verwendet die Nachbaraufforderungsnachricht, um die Adressauflösung auf der Sicherungsschicht durchzuführen. Statt jedoch als Ziel für die Nachbaraufforderungsnachricht die Multicastadresse für alle Knoten des verbindungslokalen Bereichs zu verwenden, wodurch alle IPv6-Knoten auf der lokalen Verbindung gestört würden, wird die Solicited-Node-Multicastadresse verwendet. Die Solicited-Node-Multicastadresse besteht aus dem Präfix FF02::1:FF00:0/104 und den letzten 24 Bit einer IPv6-Unicastadresse. In Abbildung 3-18 wird die Zuordnung einer IPv6-Unicastadresse zu ihrer entsprechenden Solicited-Node-Multicastadresse veranschaulicht.

Figure 3-18 Creating the solicited-node multicast address

Abbildung 3-18 Erstellen der Solicited-Node-Multicastadresse
Bild maximieren

Knoten A ist z. B. die verbindungslokale IPv6-Adresse FE80::2AA:FF:FE28:9C5A zugeordnet, der aber ebenfalls die Solicited-Node-Multicastadresse FF02::1:FF28:9C5A überwacht. (Der fett gestellte Teil hebt die Entsprechung der letzten sechs hexadezimalen Ziffern hervor.) Der zur lokalen Verbindung gehörende Knoten B muss die verbindungslokale Adresse FE80::2AA:FF:FE28:9C5A von Knoten A in seine entsprechende Adresse der Sicherungsschicht auflösen. Knoten B sendet eine Nachbaraufforderungsnachricht an die Solicited-Node-Multicastadresse FF02::1:FF28:9C5A. Da Knoten A diese Multicastadresse überwacht, verarbeitet er die Nachbaraufforderungsnachricht und antwortet mit einer Unicast-Nachbaranwesenheitsnachricht, wodurch die Adressauflösung abgeschlossen ist.

Das Verwenden der Solicited-Node-Multicastadresse führt dazu, dass Adressauflösungen der Sicherungsschicht, die bei einer Verbindung häufig vorkommen, keine Netzwerkknoten stören. Daher werden während der Adressauflösung nur sehr wenige Knoten gestört. In der Praxis bedeutet dies, dass aufgrund der Beziehung zwischen der Sicherungsschichtadresse, der Schnittstellen-ID von IPv6 und der Solicited-Node-Adresse, die Solicited-Node-Adresse als Pseudo-Unicastadresse für eine sehr effiziente Adressauflösung fungiert.

IPv6-Anycastadressen

Eine Anycastadresse wird mehreren Schnittstellen zugewiesen. Pakete, die an eine Anycastadresse adressiert sind, werden über die Routinginfrastruktur an die nächste Schnittstelle weitergeleitet, der die Anycastadresse zugewiesen ist. Um die Übermittlung zu vereinfachen, muss die Routinginfrastruktur die Schnittstellen mit zugewiesenen Anycastadressen und deren Entfernung bezüglich der Routingeigenschaften beachten. Momentan werden Anycastadressen lediglich als Zieladressen verwendet. Anycastadressen werden aus dem Unicastadressbereich zugewiesen, und der Bereich einer Anycastadresse entspricht dem Bereich des Unicastadresstyps, von dem die Anycastadresse zugewiesen ist.

Die Subnetzrouter-Anycastadresse wird aus dem Subnetzpräfix für eine gegebene Schnittstelle erstellt. Die Subnetzrouter-Anycastadresse wird durch Setzen der Bit im 64-Bit-Subnetzpräfix auf die entsprechenden Werte erstellt. Die Bit im Schnittstellen-ID-Anteil der Adresse erhalten den Wert 0. Alle mit einem Subnetz verbundenen Routerschnittstellen werden der Subnetzrouter-Anycastadresse für dieses Subnetz zugeordnet. Die Subnetzrouter-Anycastadresse kann für die Kommunikation mit einem von mehreren Routern verwendet werden, die mit einem Remotesubnetz verbunden sind, z. B. zum Abrufen einer Statistik zur Netzwerkverwaltung für den Datenverkehr im Subnetz.

IPv6-Adressen für einen Host

Ein IPv4-Host mit einem einzigen Netzwerkadapter verfügt üblicherweise über eine einzige IPv4-Adresse, die diesem Adapter zugewiesen ist. Ein IPv6-Host hat jedoch normalerweise mehrere IPv6-Adressen, sogar mit einer einzigen Schnittstelle. Einem IPv6-Host sind die folgenden Unicastadressen zugewiesen:

•	Eine verbindungslokale Adresse für jede Schnittstelle.
•	Unicastadressen für jede Schnittstelle (dabei kann es sich um eine standortlokale Adresse und eine oder mehrere globale Unicastadressen handeln).
•	Die Loopbackadresse (::1) für die Loopbackschnittstelle.

IPv6-Hosts verfügen normalerweise mindestens über zwei Adressen, über die sie Pakete empfangen können – eine verbindungslokale Adresse für lokalen Verbindungsdatenverkehr und eine routbare standortlokale oder globale Adresse.

Zusätzlich überwacht jeder Host den Datenverkehr auf folgenden Multicastadressen:

•	Multicastadresse für alle Knoten des schnittstellenlokalen Bereichs (FF01::1)
•	Multicastadresse für alle Knoten des verbindungslokalen Bereichs (FF02::1)
•	Solicited-Node-Adresse für alle Unicastadressen an allen Schnittstellen
•	Multicastadressen zusammengeführter Gruppen an allen Schnittstellen

IPv6-Adressen für einen Router

Einem IPv6-Router sind die folgenden Unicast- und Anycastadressen zugewiesen:

•	Eine verbindungslokale Adresse für jede Schnittstelle.
•	Unicastadressen für jede Schnittstelle (dabei kann es sich um eine standortlokale Adresse und eine oder mehrere globale Unicastadressen handeln).
•	Eine Subnetzrouter-Anycastadresse.
•	Zusätzliche Anycastadressen (optional).
•	Die Loopbackadresse (::1) für die Loopbackschnittstelle.

Zusätzlich überwacht jeder Router den Datenverkehr auf folgenden Multicastadressen:

•	Multicastadresse für alle Knoten des schnittstellenlokalen Bereichs (FF01::1)
•	Multicastadresse für alle Router des schnittstellenlokalen Bereichs (FF01::2)
•	Multicastadresse für alle Knoten des verbindungslokalen Bereichs (FF02::1)
•	Multicastadresse für alle Router des verbindungslokalen Bereichs (FF02::2)
•	Multicastadresse für alle Router des standortlokalen Bereichs (FF05::2)
•	Solicited-Node-Adresse für alle Unicastadressen an allen Schnittstellen
•	Multicastadressen zusammengeführter Gruppen an allen Schnittstellen

Zum Seitenanfang

Vergleichen der IPv4- und IPv6-Adressierung

In Tabelle 3-5 sind die IPv4-Adressen und Adressierungskonzepte sowie ihre IPv6-Entsprechungen aufgeführt.

IPv4-Adresse	IPv6-Adresse
Internetadressklassen	In IPv6 nicht implementiert
IPv4-Multicastadressen (224.0.0.0/4)	IPv6-Multicastadressen (FF00::/8)
Broadcastadressen: Netzwerkbroadcast, Subnetzbroadcast, durch alle Subnetze geleiteter Broadcast, begrenzter Broadcast	In IPv6 nicht implementiert
Nicht spezifizierte Adresse ist 0.0.0.0	Nicht spezifizierte Adresse ist ::
Loopbackadresse ist 127.0.0.1	Loopbackadresse ist ::1
Öffentliche IPv4-Adressen	Globale Unicastadressen
Private IPv4-Adressen (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 und 192.168.0.0/16)	Standortlokale Adressen (FEC0::/10)
APIPA-Adressen (169.254.0.0/16)	Verbindungslokale Adressen (FE80::/64)
Adresssyntax: Punkt-Dezimalnotation	Adresssyntax: Doppelpunkt-Hexadizimal-Notation mit Auslassung führender Nullen und Komprimierung von Nullen.
Adresspräfixsyntax: Präfixlängennotation oder Punkt-Dezimalnotation (Subnetzmaske)	Adresspräfixsyntax: nur Präfixlängennotation

Tabelle 3-5 Vergleichen der IPv4- und IPv6-Adressierung

Zum Seitenanfang

Zusammenfassung des Kapitels

In diesem Kapitel wurden folgende Schlüsselinformationen behandelt:

•	IPv4-Adressen werden in der Punkt-Dezimalnotation dargestellt. IPv4-Adresspräfixe werden als Punkt-Dezimalnotation der Startadresse dargestellt, wobei die Präfixlänge entweder durch eine Ganzzahl oder durch eine punktierte Dezimalzahl (auch als Subnetzmaske bekannt) angezeigt wird.
•	IPv4 verwendet Unicastadressen, um Pakete von einer Quelle an ein Ziel zu liefern. Multicastadressen werden zum Liefern von Paketen von einer Quelle an mehrere Ziele verwendet. Broadcastadressen werden dazu verwendet, um ein Paket von einer Quelle an jedes Ziel in einem Subnetz zu liefern.
•	Für IPv4 können Sie öffentliche Unicastadressen (wenn diese von der ICANN oder einem ISP zugewiesen wurden) oder private Adressen (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 oder 192.168.0.0/16) verwenden. Die TCP/IP-Komponenten von Windows verwenden APIPA-Adressen, um Hosts in einem einzelnen Subnetz automatisch mit Adressen des Adresspräfixes 169.254.0.0/16 zu konfigurieren.
•	IPv6-Adressen werden in der Doppelpunkt-Hexadezimalnotation dargestellt, wobei führende Nullen ausgelassen werden und eine einzelne Gruppe fortlaufender Nullen durch einen doppelten Doppelpunkt komprimiert wird. IPv6-Adresspräfixe können in der Doppelpunkt-Hexadezimalnotation der Startadresse mit einer Präfixlänge dargestellt werden.
•	IPv6 verwendet Unicastadressen, Multicastadressen sowie Anycastadressen, um ein Paket von einer Quelle an eines von vielen Zielen zu liefern.
•	Für IPv6-Unicastadressen können Sie globale Adressen (falls von der IANA oder einem ISP zugewiesen), standortlokale Adressen (FEC0::/10) oder verbindungslokale Adressen (FE80::/64) verwenden. Verbindungslokale Adressen erfordern von Ihnen die Angabe einer Zonen-ID, um die Verbindung für das Ziel zu kennzeichnen. Standortlokale Adressen erfordern von Ihnen die Angabe einer Zonen-ID, um die Verbindung für ein Ziel zu kennzeichnen, wenn Sie mehrere Standorte verwenden.
•	Normalerweise werden IPv6-Schnittstellenbezeichner von IEEE 802-Adressen oder IEEE EUI-64-Adressen abgeleitet.
•	Die Solicited-Node-Multicastadresse ist eine spezielle Multicastadresse, die für eine effiziente Adressauflösung auf der Sicherungsschicht in einem Subnetz verwendet wird.

Zum Seitenanfang

Kapitelglossar

Adresse – Ein Bezeichner, der einer Schnittstelle oder einem Satz von Schnittstellen auf der Internet-Schicht zugewiesen wird und die Quelle oder das Ziel von IP-Paketen angibt.

Adressklasse – Eine vordefinierte Gruppe von IPv4-Adressen, die im Internet verwendet werden. Adressklassen haben Netzwerke bestimmter Größe definiert und den Zahlenbereich bestimmt, der für das erste Oktett in der IPv4-Adresse zugewiesen werden kann. Durch CIDR (Classless Inter-Domain Routing) wurde die klassenbezogene IPv4-Adressierung überflüssig.

Adresspräfix – Ein Adressbereich, der durch Festlegen der höherwertigen festen Bit auf definierte Werte und der niederwertigen Bit auf den Wert 0 definiert ist. Adresspräfixe werden normalerweise dazu verwendet, um einen Bereich zulässiger Adressen, zu Subnetzen zugewiesenen Netzwerkbezeichnern und Routen darzustellen. In IPv4 werden Adresspräfixe in Präfixlängennotation oder in Punkt-Dezimalnotation (Subnetzmaske) dargestellt. In IPv6 werden Adresspräfixe in der Präfixlängennotation dargestellt.

Anycastadresse – Eine Adresse, die aus dem Unicastadressraum zugewiesen wird, dabei mehrere Schnittstellen kennzeichnet und Pakete von einer Quelle an eines von vielen Zielen liefert. Mit der geeigneten Routingtopologie werden an Anycastadressen gerichtete Pakete an eine einzelne Schnittstelle geliefert, wobei es sich um die von der Adresse bezeichnete Schnittstelle mit dem kürzesten Pfad handelt.

APIPA – Siehe Automatic Private IP Addressing (APIPA).

Automatic Private IP Addressing (APIPA) – Ein Feature der TCP/IP-Komponente in Windows Server 2003 und Windows XP. APIPA ermöglicht es einem Computer, eine IPv4-Adresse und eine Subnetzmaske aus dem Bereich 169.254.0.0/16 automatisch zu konfigurieren, wenn die TCP/IP-Komponente auf die automatische Konfiguration eingestellt und kein DHCP-Server verfügbar ist.

CIDR – Siehe Classless Inter-Domain Routing (CIDR).

IPv4-Adresse der Klasse A – Eine IPv4-Unicastadresse die von 1.0.0.1 bis 127.255.255.254 reicht. Das erste Oktett kennzeichnet die Netzwerk-ID und die letzten drei Oktetts geben die Host-ID an. Durch CIDR (Classless Inter-Domain Routing) wurde die klassenbezogene IPv4-Adressierung überflüssig.

IPv4-Adresse der Klasse B – Eine IPv4-Unicastadresse die von 128.0.0.1 bis 191.255.255.254 reicht. Die ersten beiden Oktetts kennzeichnen die Netzwerk-ID und die letzten beiden Oktetts geben die Host-ID an. Durch CIDR (Classless Inter-Domain Routing) wurde die klassenbezogene IPv4-Adressierung überflüssig.

IPv4-Adresse der Klasse C – Eine IPv4-Unicastadresse die von 192.0.0.1 bis 223.255.255.254 reicht. Die ersten drei Oktetts kennzeichnen die Netzwerk-ID und das letzte Oktett gibt die Host-ID an. Durch CIDR (Classless Inter-Domain Routing) wurde die klassenbezogene IPv4-Adressierung überflüssig.

Classless Inter-Domain Routing (CIDR) – Ein Verfahren im modernen Internet zum Zusammenfassen von Routen und Zuweisen von IPv4-Adressen. CIDR stellt Adresspräfixe in Form eines Adresspräfixes und einer Präfixlänge dar, anstatt Adressklassen zu verwenden, die durch CIDR ersetzt werden.

Doppelpunkt-Hexadezimalnotation – Die zum Darstellen von IPv6-Adressen verwendete Notation. Die aus 128-Bit bestehende IPv6-Adresse wird in acht Blöcke mit einer Länge von 16 Bit unterteilt. Jeder Block wird in der Hexadezimalnotation dargestellt, wobei benachbarte Blöcke durch Doppelpunkte getrennt werden. Innerhalb der einzelnen Blöcke werden führende Nullen unterdrückt. Ein Beispiel einer IPv6-Unicastadresse in der Doppelpunkt-Hexadezimalnotation ist 3FFE:FFFF:2A1D:48C:2AA:3CFF:FE21:81F9.

Punkt-Dezimalnotation – Die am häufigsten zum Darstellen von IPv4-Adressen verwendete Notation. Die aus 32-Bit bestehende IPv4-Adresse ist in vier Blöcke mit einer Länge von 8 Bit unterteilt. Jeder Block wird in der Dezimalnotation dargestellt, wobei benachbarte Blöcke durch Punkte getrennt werden. Ein Beispiel für eine IPv4-Unicastadresse in Punkt-Dezimalnotation ist 131.107.199.45.

Doppelter Doppelpunkt – Die Vorgehensweise eine einzelne fortlaufende Reihe von Blöcken aus Nullen einer IPv6-Adresse zu "::" zu komprimieren. Die Multicastadresse FF02:0:0:0:0:0:0:2 wird z. B. als FF02::2 dargestellt.

EUI – Siehe Erweiterter eindeutiger Bezeichner (Extended Unique Identifier).

EUI-64-Adresse – Eine 64-Bit-Adresse der Sicherungsschicht, die als Basis für einen IPv6-Schnittstellenbezeichner verwendet wird.

Erweiterter eindeutiger Bezeichner (Extended Unique Identifier) – Eine Adresse der Verbindungsschicht, die vom IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) definiert wurde.

Globale Unicastadresse – Eine IPv6-Unicastadresse, die im IPv6-Bereich des Internets global routbar und erreichbar ist. Globale IPv6-Adressen sind mit öffentlichen IPv4-Adressen vergleichbar.

IEEE – Institute of Electrical and Electronics Engineers.

IEEE 802-Adresse – Eine 48-Bit-Adresse der Sicherungsschicht, die vom IEEE definiert wurde. Ethernet- und Token Ring-Netzwerkadapter verwenden IEEE 802-Adressen.

IEEE EUI-64-Adresse – Siehe EUI-64-Adresse.

Ungültige Adresse – Eine doppelte Adresse, die mit einer öffentlichen IPv4-Adresse, die bereits von der ICANN einer anderen Organisation zugeordnet wurde, in Konflikt gerät.

Verbindungslokale Adresse – Eine lokal verwendete Adresse mit dem Präfix FE80::/64, deren Gültigkeitsbereich die lokale Verbindung darstellt. Knoten verwenden verbindungslokale Adressen für die Kommunikation mit benachbarten Knoten auf derselben Verbindung. Verbindungslokale Adressen entsprechen APIPA-IPv4-Adressen (Automatic Private IP Adressing).

Loopbackadresse – Für IPv4 ist dies die Adresse 127.0.0.1. Für IPv6 ist dies die Adresse 0:0:0:0:0:0:0:1 (oder ::1). Mithilfe der Loopbackadresse können Knoten Pakete an sich selbst senden.

Multicastadresse – Eine Adresse, die keine oder mehrere Schnittstellen kennzeichnet und zum Liefern von Paketen von einer Quelle an viele Ziele verwendet wird. Mit der geeigneten Multicastroutingtopologie werden an Multicastadressen gerichtete Pakete an alle Schnittstellen geliefert, die durch die Adresse gekennzeichnet sind.

Präfixlängennotation – Die Vorgehensweise Adresspräfixe als Startadresse/Präfixlänge darzustellen, wobei Präfixlänge die Anzahl der höherwertigen festen Bit in der Adresse angibt.

Private Adressen – IPv4-Adressen, die von Organisationen für die private Intranetadressierung innerhalb einer der folgenden Adresspräfixe verwendet werden: 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16.

Öffentliche Adressen – IPv4-Adressen, die von der ICANN zugewiesen werden und im IPv4-Internet garantiert global eindeutig und erreichbar sind.

Standortlokale Adresse – Eine lokal verwendete IPv6-Adresse mit dem Präfix FEC0::/10, deren Gültigkeitsbereich der Standort darstellt. Standortlokale Adressen entsprechen dem privaten IPv4-Adressraum. Standortlokale Adressen sind von anderen Standorten au